Устройство управления и защиты в электрических цепях: Электрические аппараты защиты и управления

Содержание

Электрические аппараты защиты и управления

Про электрические аппараты

Электрические аппараты защиты используются в силовых электрических цепях для защиты и управления.

электрические аппараты защиты

К устройствам защиты можно отнести устройства плавного пуска электродвигателей. Они предназначены для плавного запуска асинхронных короткозамкнутых электродвигателей методом постепенного повышения напряжения на статоре двигателя. Посмотреть устройства плавного пуска можно на сайте https://instart-info.ru/.

Предохранитель с плавкой вставкой

Данный вид электрического аппарата, относится к самым простым. Назначение плавкого предохранителя в защите электрической цепи от сверхтоков коротких замыканий и перегрузки.

Конструкция предохранителя очень проста. В корпусе предохранителя есть проволока их металла с маленьким удельным сопротивлением и низкой температурой плавления.

В рабочем режиме ток свободно протекает через плавкую вставку. При возникновении сверхтоков в цепи, температура проводника увеличивается и вставка расплавляется.

Расплавление вставки приводит к отключению электропитания, и цепь переходит в безопасный режим.

При сверхтоках, в месте разрыва цепи, обычно, появляется электрическая дуга. Чтобы дугу погасить, вокруг плавкой вставки создается специальная камера, называемая, дугогасительной. В предохранителях больших токов, эту камеру наполняют кварцевым песком. В цепях малых токов песка в камере нет, а гашение дуги производится давлением газа.

Для подбора плавкого предохранителя используют следующие расчёты:

  • Расчёт по напряжению цепи. Ном. напряжение предохранителя должно быть равным ном. напряжению цепи.
  • Вычисляют длительный расчётный ток цепи. Ток предохранителя должен быть равен или больше тока цепи;
  • Особый расчёт по условиям запуска асинхронного двигателя. Асинхронный двигатель это электродвигатель с  коротко замкнутым ротором.

Больше информации в статье Плавкие предохранители: описание, назначение, типы.

Электрические аппараты: автомат защиты

Этот электрический аппарат правильно называть автоматический выключатель или автомат защиты. Он, также, защищает электрическую проводку цепи от сверхтоков.

Конструкция автоматов защиты более сложная и об неё лучше почитать отдельные статьи:

Реле максимального тока

Альтернативой плавким предохранителям является реле максимального тока. Это электрический аппарат, реагирующий на увеличение тока защищаемой электроцепи. С помощью РМТ можно создать максимальную защиту по току от сверхтоков перегрузки и короткого замыкания.

Контакторы

Название контактор, происходит от простого слова контакт.  Контакторы предназначены для частого (!) дистанционного  отключения/включение силовых электроцепей напряжением до 1000 Вольт.

В зависимости от привода различают следующие типы контакторов:

  • электро-магнитные контакторы. Контакты отключений приводит в действие электрический магнит;
  • пневматические, работают от сжатого воздуха;
  • гидравлические, работают от давления жидкости.

Конструкция контакторов включает следующие элементы:

  • Основная группа контактов. Служит для включения выключения электрической цепи;
  • Дуго-гасительная камора. Гасит электродугу при работе контактов;
  • Электрический магнит. Обеспечивают движение контактов;
  • Вспомогательные клеммы. Для подключения других электрических аппаратов.

В нормальном положении основные контакты могут быть:

  • Замкнуты;
  • Разомкнуты;
  • Находиться в смешанном положении.

Под нормальным положением, понимают положение основных контактов, при котором на втягивающую электромагнитную катушку не подается напряжение, а все механические защелки аппарата свободны.

Работа контакторов

Работу контакторов можно описать так:

  • Напряжение подается на обмотку электрического магнита контактора, от чего якорь притягивается;
  • Якорь приводит в движение основные контакты, которые либо замыкают, либо размыкают цепь;
  • Дугогасительная камора гасит дугу замыкания/размыкания;
  • К вспомогательным контактам подключаются другие электрические аппараты.

Электрические аппараты: Пускатели

Это вид контактора, который используется в сетях переменного тока. С его помощью, дистанционно, через кнопки управления, можно безопасно включать/отключать электропитание установок.

Рабочим узлом пускателя служит электромагнит. Он приводит в действие, обычно, 3-х полюсную контактную группу. Кроме основной контактной группы пускатели оборудованы группой вспомогательных контактов.

Выбор магнитных пускателей осуществляется по:

  • Ном. напряжению цепи;
  • Ном. току нагрузки;
  • Мощности асинхронного двигателя;
  • Режиму работы;
  • Количеству включений в единицу времени;
  • Времени срабатывания.

Реле задержки

Это электрические аппараты для создания временной задержки в срабатывании других электрических аппаратов цепи.

Это очень полезные электрические аппараты, которые обеспечивают временную выдержку для срабатывания 2-х и более аппаратов, а также, при необходимости, обеспечении их очерёдности срабатывания.

Реле задержки бывают:

Электромагнитные. Очень практичный тип реле, который не боятся ударов, вибраций, имеют отличную износоустойчивость. Они могут обеспечить 600-650 включений в час, с погрешностью задержки не более 10 %. Однако, на них можно установить задержку не более 10 секунд.

Полупроводниковые. Очень популярные реле из-за возможности выставить задержки срабатывания от 0,1 секунды до 100 часов.

Цифровые.

Тепловое реле

Этот электрический аппарат, защищает электрическое оборудование от перегрева из-за длительных, но незначительных перегрузках механики асинхронного двигателя.

Рабочий элемент аппарата биметаллическая пластина, состоящая из 2-х металлов с различными коэффициентами линейного расширения.

Ток, протекая через биметаллическую платину, нагревает её. В нормальном режиме этот нагрев не значителен. Повышение тока приводит к дополнительному нагреву пластины. Один металл пластины расширяется сильнее второго металла.

Это приводит к резкому прогибу пластины. Прогиб пластины «щелкает» по контактной группе рели и ТР размыкает электрическую цепь.

В ТР могут использоваться дополнительные нагреватели биметаллической пластины.

Тиристорный регулятор напряжений

ТРН сложный электрический аппарат, предназначенный для управления значением напряжения нагрузки, как следствие управление тока нагрузки за счёт управления углом отпирания тиристоров схемы аппарата.

Магнитный усилитель

Очень простой электрический аппарат для увеличения мощности нагрузки для повышения мощности нагрузки малыми мощностями управлений. Эти аппараты отличает высокая надёжность, высокая прочность, большой срок эксплуатации.

Не используется в силовых сетях, только в автоматике, вычислительной техники, бортовых устройствах.

Вывод про электрические аппараты защиты

В этой статье я показал основные электрические аппараты защиты и управления силовых электрических цепей, используемые в быту и промышленности, в жилых и офисных помещениях.

©Ehto.ru

Еще статьи

Поделиться ссылкой:

Похожее

Защитное устройство для электрической цепи, электрическая цепь с таким устройством и способ защиты такой электрической цепи

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к защитному устройству для электрической цепи, а также к электрической цепи c таким защитным устройством. И наконец, изобретение относится к способу защиты такой электрической цепи.

В области защиты электрических цепей известно использование устройства или защитного электрического компонента, способного размыкать электрическую цепь, когда по этой цепи проходит ток повреждения, такой как ток перегрузки или ток короткого замыкания.

В этом отношении существуют несколько защитных устройств, таких как плавкие предохранители. В известном способе защиты плавкий предохранитель является диполем, который использует эффект Джоуля для электрического тока, проходящего по нему, для того чтобы в случае перегрузки, вызывать расплавление электрического проводника, которое таким образом приводит к размыканию электрической цепи и в результате предотвращает прохождение электрического тока.

Плавким предохранителям задаются такие размеры, которые зависят от тока повреждения, от которого должна защищаться система, а также от времени размыкания. Также известны пиротехнические автоматические выключатели, также называемые «термовыключатели» («pyroswitches»). В настоящее время для пиротехнических автоматических выключателей существует одно ограничение, состоящее в их низкой способности размыкать токи высокого напряжения, например, превышающего 50 В. В действительности, во время прерывания цепи под высоким напряжением, возникает электрическая дуга, которая может вызывать взрыв устройства. Кроме того, чтобы гарантировать выключение, пиротехнические автоматические выключатели часто выполняются громоздкими.

В этом отношении, также известно использование гибридного защитного устройства, характеризующегося размещением двух защитных электрических компонентов, соединённых параллельно, таких как плавкий предохранитель и пиротехнический автоматический выключатель. Патент США US-7,875,997-B1 описывает один пример такого устройства. Расположение этих двух компонентов по параллельной схеме обеспечивает множество преимуществ. Во-первых, пиротехнический автоматический выключатель не является настолько резистивным, как плавкий предохранитель, и преобладающая часть тока будет направляться в пиротехнический выключатель. Когда защита будет приведена в действие под воздействием тока повреждения, пиротехнический автоматический выключатель размыкается. Плавкий предохранитель на этой стадии всё ещё остаётся замкнутым, это замыкает накоротко пиротехнический автоматический выключатель, предотвращая возникновение электрической дуги внутри выключателя. Затем ток направляется в плавкий предохранитель, вызывая его расплавление. Такое защитное устройство может использоваться с высокими электрическими напряжениями, превышающими предельное напряжение пиротехнического автоматического выключателя, вплоть до уровня напряжения, эквивалентного калибру плавкого предохранителя. Поскольку плавкий предохранитель испытывает действие только низких токов во время нормального использования, он может быть маленьким, что уменьшает его стоимость и время отключения.

Однако пиротехнический автоматический выключатель должен иметь цепь управления, способную управлять отключением. Такая цепь управления может быть сложной и включать в себя, например, датчик тока, модуль обработки данных и микроконтроллер. Таким образом, цепь управления должна получать питание от внешнего источника питания. Гибридное защитное устройство, состоящее из плавкого предохранителя, пиротехнического автоматического выключателя и цепи управления, не является автономным, и, несмотря на низкую стоимость плавкого предохранителя, такое устройство создаёт более высокую стоимость и громоздкость, в частности, вследствие наличия внешнего источника питания.

Если более точно, изобретение направлено на устранение этих недостатков посредством предложения нового защитного устройства для электрической цепи, которое является автономным, в то же время уменьшающим затраты на производство.

В этом контексте изобретение относится к защитному устройству для электрической цепи, сконфигурированному таким образом, чтобы пропускать электрический ток. Защитное устройство содержит:

— первый проводник,

— второй проводник,

— первый плавкий предохранитель, присоединённый к выходному проводнику,

— по меньшей мере один пиротехнический автоматический выключатель, присоединённый параллельно к первому плавкому предохранителю, при этом пиротехнический автоматический выключатель включает в себя область управления, способную принимать инициирующий сигнал, и силовую область для прохождения электрического тока, и

— цепь управления, сконфигурированную таким образом, чтобы обеспечивать и передавать инициирующий сигнал для области управления пиротехнического автоматического выключателя.

Устройство дополнительно содержит: второй плавкий предохранитель, присоединённый последовательно между входным проводником и первым плавким предохранителем, при этом он способен обеспечивать питающее напряжение для схемы управления, таким образом схема управления присоединяется между вторым плавким предохранителем и областью управления пиротехнического автоматического выключателя.

Благодаря изобретению, второй плавкий предохранитель обеспечивает информацию о наличии тока повреждения, и питающее напряжение, необходимое для работы схемы управления. Схема управления отвечает за генерирование и передачу инициирующего сигнала для пиротехнического автоматического выключателя. Защитное устройство имеет низкую стоимость производства и компактные размеры, поскольку оно не нуждается в наружном источнике питания для запуска пиротехнического автоматического выключателя. Таким образом, защитное устройство даёт возможность рекуперировать электрическую энергию, генерируемую посредством расплавления второго плавкого предохранителя. Кроме того, защитное устройство, в соответствии с изобретением, создаёт очень маленькие потери мощности и улучшенное функционирование функции выключения.

В соответствии с предпочтительными, но необязательными аспектами изобретения, такое защитное устройство может включать в себя один или более из следующих признаков, рассматриваемых в любой технически возможной комбинации:

— ток отключения второго плавкого предохранителя равен номинальному значению электрического тока, причём это номинальное значение тока определяется как максимальное значение тока, обеспечиваемое для прохождения тока в защитном устройстве при нормальной операции, а напряжение отключения первого плавкого предохранителя равно номинальному значению электрического напряжения, причём это номинальное значение электрического напряжения определяется как максимальное значение обеспечиваемого напряжения, которое должно прикладываться к клеммам защитного устройства при нормальной операции.

— силовая область пиротехнического автоматического выключателя имеет электрическое сопротивление, которое значительно меньше, чем сопротивление первого плавкого предохранителя.

— ток отключения первого плавкого предохранителя по меньшей мере в четыре раза меньше или равен номинальному значению электрического тока, а напряжение отключения второго плавкого предохранителя по меньшей мере в четыре раза меньше или равно номинальному значению электрического напряжения.

— устройство конфигурируется таким образом, чтобы оно последовательно находилось на следующих этапах: в замкнутой конфигурации, где первый и второй плавкие предохранители являются нерасплавленными, первой промежуточной конфигурации, где второй плавкий предохранитель является расплавленным и обеспечивается питающее напряжение для схемы управления, и второй промежуточной конфигурации, где активизируется пиротехнический автоматический выключатель, а первый плавкий предохранитель не является расплавленным, и в разомкнутой конфигурации, где первый и второй плавкие предохранители являются расплавленными.

— устройство содержит по меньшей мере два пиротехнических автоматических выключателя, присоединённых параллельно к первому плавкому предохранителю между первым проводником и вторым проводником.

— схема управления включает в себя потенциометр, способный управлять инициирующим сигналом, посылаемым в область управления пиротехнического автоматического выключателя.

Изобретение также относится к электрической цепи, которая конфигурируется таким образом, чтобы получать питание от электрического тока, причём электрическая цепь оборудуется защитным устройство в соответствии с изобретением.

И последнее, изобретение относится к способу защиты электрической цепи, в соответствии с изобретением, способ включает в себя по меньшей мере следующие этапы:

a) расплавление второго плавкого предохранителя, вызванное током повреждения, и подачу электропитания к схеме управления,

b) передачу инициирующего сигнала к пиротехническому автоматическому выключателю с использованием схемы управления,

с) запуск пиротехнического автоматического выключателя и отключение силовой области пиротехнического автоматического выключателя,

d) расплавление первого плавкого предохранителя, вызванное током повреждения.

В соответствии с одним отдельным вариантом осуществления изобретения, во время этапа а), подача питающего напряжения схемы управления генерируется с помощью электрической дуги, которая возникает между клеммами второго плавкого предохранителя.

Изобретение будет более понятным и другие его преимущества проявятся более ясно в свете последующего описания защитного устройства, электрической цепи и способа, выполненных в соответствии с изобретением, обеспечиваемых исключительно в качестве неограничивающего примера со ссылками на прилагаемые чертежи, в которых:

Фиг. 1 является схематической иллюстрацией защитного устройства, выполненного в соответствии с изобретением, и электрической цепи, включающей в себя защитное устройство.

Фиг. 2 является схематической иллюстрацией защитного устройства, показанного на фиг. 1, когда второй плавкий предохранитель является расплавленным.

Фиг. 3 является иллюстрацией, аналогичной фиг. 2, когда пиротехнический автоматический выключатель является разомкнутым.

Фиг. 4 является иллюстрацией, аналогичной фиг. 3, когда первый плавкий предохранитель является расплавленным.

Фиг. 5 является блок-схемой защитного способа, в соответствии с изобретением.

Фиг. 6 является иллюстрацией, аналогичной фиг. 1, для защитного устройства и цепи, выполненных в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения.

Фиг. 1 показывает электрическую цепь 1, конфигурированную для пропускания электрического тока I и снабженную защитным устройством 2. Электрическая цепь 1 содержит нагрузку 3 и предназначена для подключения к источнику тока (не показан), постоянного или переменного, в зависимости от нагрузки 3. Защитное устройство 2 способно размыкать электрическую цепь 1, когда по ней протекает ток повреждения. Током повреждения считается любой электрический ток I, имеющий величину тока, превышающую или равную номинальному значению In тока, также называемому номинальным током In. Это номинальное значение In тока определяется как максимальное значение тока для прохождения в защитном устройстве 2 во время нормальной работы. Оно задаётся в зависимости от характера электрической цепи 1. Таким образом, в последующем описании ток повреждения определяется как сумма токов In + Id, где Id обозначает ток перегрузки. Максимальная разность потенциалов, которая может быть приложена к выводам защитного устройства 2, при подаче электропитания на нагрузку 3, без размыкания цепи защитным устройством 2, называется значением номинального напряжения и в дальнейшем обозначается как Vn. Это значение номинального напряжения также определяется в зависимости от характера электрической цепи. Выбор значений In номинального тока и значения Vn номинального напряжения зависит от характера нагрузки 3, которая должна защищаться.

Током Id повреждения является, например, ток перегрузки или ток короткого замыкания, который представляет риск для нагрузки 3 электрической цепи 1. Защитное устройство 2 содержит первый проводник 4 и второй проводник 6. В этом примере первый проводник 4 образует входной проводник для электрического тока, а второй проводник 6 образует выходной проводник для электрического тока. Нагрузка 3 подключена к выходному проводнику. Проводники 4 и 6 конфигурируются таким образом, чтобы соединять защитное устройство 2 с остальной частью электрической цепи 1, и таким образом для пропускания любого электрического тока. В нормальном рабочем состоянии, т.е. без тока повреждения, электрический ток I, который проходит между проводниками 4 и 6, меньше или равен значению In номинального тока, а электрическое напряжение на выводах проводников 4 и 6 меньше или равно значению Vn номинального напряжения.

Защитное устройство 2 также содержит первый плавкий предохранитель 8 и второй плавкий предохранитель 10, которые подключены последовательно между проводниками 4 и 6. Первый плавкий предохранитель 8 подключен к выходному проводнику 6, в то время как второй плавкий предохранитель 10 подключен последовательно между входным проводником 4 и первым плавким предохранителем 8. Позиция 5 обозначает промежуточный проводник, соединяющий между собой плавкие предохранители 8 и 10, поэтому промежуточный проводник вставлен между проводниками 4 и 6.

В известном способе плавкий предохранитель является диполем, выводы которого электрически соединены между собой только с помощью токопроводящего элемента, который способен разрушаться, главным образом посредством расплавления вследствие эффекта Джоуля, когда по нему протекает электрический ток, превышающий пороговое значение. Это пороговое значение здесь называется «ток отключения» (cutoff current). Напряжение отключения плавкого предохранителя, называемое «номинальное напряжение» (rated voltage), в этом описании определяется как значение электрического напряжения на выводах плавкого предохранителя, начиная с которого плавкий предохранитель не может прерывать прохождение электрического тока, когда токопроводящий элемент разрушен. Когда плавкий предохранитель начал расплавляться, если к выводам прикладывается напряжение, превышающее его номинальное значение, между этими выводами образуется электрическая дуга, и она простирается, позволяя протекать электрическому току.

Далее плавкий предохранитель называется «расплавленным», если токопроводящий элемент разрушен, и электрическая дуга не может образовываться, учитывая значения электрического напряжения в электрической цепи 1. Затем формируется электрически разомкнутая цепь, через которую не может проходить электрический ток. Плавкий предохранитель здесь называется «в процессе расплавления», когда протекающий электрический ток превысил ток отключения, вызывая начало процесса расплавления токопроводящего элемента, но электрическое напряжение на его выводах более высокое, чем номинальное напряжение этого плавкого предохранителя, при этом появляется электрическая дуга между его выводами. Электрическая дуга продолжается до тех пор, пока плавкий предохранитель находится в процессе расплавления.

Первый и второй плавкие предохранители 8 и 10 имеют различные калибры. В частности, ток I8 отключения первого плавкого предохранителя 8 значительно меньше номинального значения In. «Значительно» означает, что ток отключения по меньшей мере в четыре раза, например, в десять раз или пятьдесят раз меньше номинального значения In. Такая размерность возможна вследствие того, что плавкий предохранитель 8 обычно не предназначен для пропускания номинального тока In. Ток I10 отключения второго плавкого предохранителя 10 равен, на практике в пределах 1% или 3% номинальному значению In. Таким образом, ток I8 отключения первого плавкого предохранителя 8 значительно меньше, чем ток I10 отключения второго плавкого предохранителя 10.

Номинальное напряжение V8 первого плавкого предохранителя 8 равно, на практике в пределах 1% или 3%, номинальному значению Vn напряжения. Номинальное напряжение V10 второго плавкого предохранителя 10 значительно меньше, чем номинальное напряжение Vn. «Значительно» означает, что номинальное напряжение по меньшей мере в четыре раза, например, в пять раз или десять раз меньше номинального значения Vn. Таким образом, номинальное напряжение V10 второго плавкого предохранителя 10 значительно меньше, чем номинальное напряжение V8 первого плавкого предохранителя 8.

Защитное устройство 2 также содержит пиротехнический выключатель 12 и схему 14 управления.

Пиротехнический выключатель 12 подключен параллельно с первым плавким предохранителем 8 между промежуточным проводником 5 и выходным проводником 6. Пиротехнический выключатель 12 включает в себя первую область 16 и вторую область 18.

Первая область 16 называется областью управления и способна принимать инициирующий сигнал S. Вторая область 18 называется силовой областью.

Силовая область 18 является частью пиротехнического выключателя 12, которая электрически параллельно соединена с плавким предохранителем 8. Она конфигурирована для пропускания электрического тока I, который подаётся в электрическую цепь 1. В частности, силовая область 18 имеет электрическое сопротивление, которое значительно меньше, чем сопротивление первого плавкого предохранителя 8, например, по меньшей мере в десять раз меньше. Таким образом, прохождение электрического тока I по защитному устройству 2 можно рассматривать как прохождение электрического тока по второму плавкому предохранителю 10 и силовой области 18 пиротехнического выключателя 12, поскольку только незначительная часть электрического тока проходит по первому плавкому предохранителю 8.

На практике, когда электрический ток, проходящий через защитное устройство 2, превышает номинальный электрический ток In, второй плавкий предохранитель 10 начинает плавиться, и на выводах начинает появляться электрическая дуга А, как показано на фиг. 2. Часть электрического тока, которая проходит по первому плавкому предохранителю 8, не имеет достаточной интенсивности, чтобы запустить процесс расплавления первого плавкого предохранителя 8. Таким образом, второй плавкий предохранитель 10 имеет такие размеры и позиционирование, чтобы он начинал расплавляться раньше первого плавкого предохранителя 8.

Область 16 управления пиротехнического выключателя 12 включает в себя сопротивление 20, способное нагреваться, когда по нему проходит электрический ток. В известном способе пиротехнический выключатель также содержит взрывчатый агент (не показан), например, взрывчатый порошок, и отключающий элемент, такой как поршень или пирорезак. Отключающий элемент, который не показан на фигуре, изготовлен из электрически изолирующего материала, например, пластика. Он способен размыкать силовую область 18. На практике, когда через сопротивление 20 области 16 управления проходит электрический ток, сопротивление 20 нагревается и инициирует детонацию взрывчатого агента, что вызывает переключение отключающего элемента из первого положения, где он отделён от силовой области 18, во второе положение, в котором он размыкает силовую область 18 так, чтобы прерывать протекание электрического тока в электрической цепи 1.

Схема 14 управления конфигурирована таким образом, чтобы формировать и передавать инициирующий сигнал S в область 16 управления пиротехнического выключателя 12. Схема 14 управления подключена между вторым плавким предохранителем 10 и областью 16 управления. На практике инициирующий сигнал S, формируемый схемой 14 управления, является электрическим инициирующим током Is, который передаётся в области 16 управления. Таким образом, электрический инициирующий ток Is проходит через сопротивление 20 и инициирует пиротехнический выключатель 12.

В известном способе схема 14 управления может включать в себя один или несколько активных и/или пассивных электрических компонентов для генерирования и передачи инициирующего сигнала S. В частности, схема 14 управления может не содержать внутренний источник питания.

В соответствии с одним альтернативным вариантом, который не показан на фигурах, схема 14 управления содержит потенциометр, способный управлять инициирующим током Is, подаваемым в пиротехнический выключатель 12. Практически потенциометр выполнен таким образом, чтобы модулировать силу тока Is, который подается в область 16 управления пиротехнического выключателя 12. Таким образом, тензодатчик схемы 14 управления выполнен таким образом, чтобы управлять скоростью размыкания пиротехнического выключателя 12.

Таким образом, защитное устройство 2 выполнено таким образом, что оно находится в различных конфигурациях С1, С2, С3 и С4, а именно: замкнутой конфигурации С1, первой промежуточной конфигурации С2, второй первой промежуточной конфигурации С3 и разомкнутой конфигурации С4.

В замкнутой конфигурации С1, показанной на фиг. 1, электрический ток I, который подаётся в электрическую цепь 1, меньше номинального тока In, поэтому первый и второй плавкие предохранители 8 и 10 являются не расплавляются.

В первой промежуточной конфигурации С2, показанной на фиг. 2, электрический ток I, который подаётся в электрическую цепь 1, превышает пороговое значение In. Второй плавкий предохранитель 10 начинает расплавляться, и на контактах появляется электрическая дуга А. Эта электрическая дуга А вызывает появление напряжения V, которое в этом случае подаётся на схеме 14 управления. В действительности номинальное напряжение V10 на втором плавком предохранителе 10 выбирается таким образом, чтобы электрическая дуга А продолжала существовать на контактах до тех пор, пока протекает ток I и предохранитель находится в процессе расплавления.

Во второй промежуточной конфигурации С3, показанной на фиг. 3, инициируется пиротехнический выключатель 12 и первый плавкий предохранитель замыкается. Схема 14 управления, на которую подаётся напряжение V, в этом случае формирует из этого напряжения V, инициирующий сигнал S и передаёт его в виде тока Is в электрическое сопротивление 20 области 16 управления. В это время инициируется пиротехнический выключатель 12, который быстро размыкает силовую область 18. Таким образом, электрический ток I поступает на первый плавкий предохранитель 8.

В разомкнутой конфигурации С4, показанной на фиг. 4, первый и второй плавкие предохранители 8 и 10 расплавлены. Действительно, как только процесс достигает второй промежуточной конфигурации С3, ток повреждения вызывает расплавление первого плавкого предохранителя 8 после заданного временного интервала в несколько миллисекунд (мс), который зависит от характеристик первого плавкого предохранителя 8. Поскольку значение тока I8 отключения первого плавкого предохранителя 8 выбирается таким, чтобы оно было значительно меньше, чем номинальное значение In, первый плавкий предохранитель 8 расплавляется очень быстро, как только через него пропускается ток I. Номинальное напряжение V8 на первом плавком предохранителе равно номинальному значению Vn, плавкий предохранитель плавится быстро и электрическая дуга на контактах не остаётся стабильной в течение длительного времени, в отличие от второго плавкого предохранителя 10.

На фиг. 1 схема 14 управления показана как «корпус», подключенный между вторым плавким предохранителем 10 и областью 16 управления. На фиг. 2 — 4 схема 14 управления показана как электрическое сопротивление 140 по причинам, раскрываемым в дальнейшем. На электрическое сопротивление 140 поступает напряжение V питания, генерируемое на контактах второго плавкого предохранителя 10. В данном случае значение сопротивления 20 меньше в десять раз или в сто раз, чем значение сопротивления 140. Поэтому сопротивление 140 определяет ток Is, передаваемый в область 16 управления. Действительно, независимо от электрических компонентов схемы 14 управления, эта цепь может быть показана на электрической схеме с помощью простого сопротивления 140, как например на фиг. 2 — 4. В схемах на фиг. 2 — 4 электрическое сопротивление 140 соединено последовательно с электрическим сопротивлением 20. Узел, образованный сопротивлением 20 и сопротивлением 140, соединен электрически параллельно со вторым плавким предохранителем.

Способ защиты электрической цепи 1, оборудованной защитным устройством 2, реализуется, когда в электрической цепи 1 электрический ток I больше номинального тока In и этот ток проходит через защитное устройство 2. В этом случае превышение по току Id существенно больше нуля. По умолчанию защитное устройство 2 находится в замкнутой конфигурации С1, поскольку электрический ток I подаётся в электрическую цепь 1 и первый и второй плавкие предохранители 8 и 10 не расплавлены. Способ защиты описывается ниже.

В начале этого способа и во время первоначального этапа а) при подаче электропитания в электрическое устройство 1 возникает неисправность и электрический ток проходит через защитное устройство 2. Вследствие прохождения электрического тока, через временной интервал, определяемый калибром второго плавкого предохранителя 10, второй плавкий предохранитель начинает плавиться и электрическая дуга А устанавливается на контактах второго плавкого предохранителя 10. Как упоминалось выше, размеры второго плавкого предохранителя 10 такие, чтобы электрическая дуга А сохранялась на контактах во время процесса плавления, когда имеется ток I, который создает напряжение V электропитания и гарантирует прохождение тока. Это напряжение V используется для подачи электропитания на схеме 14 управления. В конце этапа а) защитное устройство 2 находится в первой промежуточной конфигурации С2, когда второй плавкий предохранитель 10 находится в процессе расплавления, и напряжение V электропитания подаётся на схему 14 управления. Как упоминалось выше, поскольку схема управления является пассивной, напряжение V электропитания, подаваемое с помощью второго плавкого предохранителя 10, является источником электропитания схемы 14 управления, необходимым лишь для его работы. Таким образом, во время этапа а) способ включает расплавление второго плавкого предохранителя 10, вызванное электрическим током I, превышающим ток In, и подачу электропитания на схеме 14 управления.

Далее способ включает этап b), на котором схема 14 управления создаёт инициирующий сигнал S, который соответствует инициирующему электрическому току Is. Затем схема 14 управления передаёт этот инициирующий ток Is в пиротехнический выключатель 12, в частности, в области 16 управления пиротехнического выключателя 12. Поскольку электрическая дуга А всё ещё присутствует на контактах второго плавкого предохранителя 10, ток Id повреждения снова проходит в силовую область 18 пиротехнического выключателя 12. Во время этапа b) способ включает передачу инициирующего сигнала S в пиротехнический выключатель 12 с использованием схемы 14 управления.

Далее способ включает этап с), который включает инициирование пиротехнического выключателя 12 и отключение силовой области 18 пиротехнического выключателя 12. На практике, электрический ток Is проходит через электрическое сопротивление 20 области 16 управления, которая нагревается и инициирует детонацию взрывного агента пиротехнического выключателя 12. Как разъяснялось выше, детонация взрывного агента вызывает переключение отключающего элемента из первого положения во второе положение, для того чтобы отключить силовую область 18 пиротехнического выключателя 12. В конце этапа с) защитное устройство 2 находится во второй промежуточной конфигурации С3, когда инициируется пиротехнический выключатель 12, силовая область 18 размыкается, а первый плавкий предохранитель 8 всё ещё находится в замкнутом состоянии.

И, наконец, способ включает этап d), на котором электрический ток проходит через первый плавкий предохранитель 8, поскольку силовая область 18 пиротехнического выключателя 12 разомкнута. Первый плавкий предохранитель 8 имеет меньшие размеры по сравнению со вторым плавким предохранителем 10, поэтому первый плавкий предохранитель 8 быстро расплавляется вследствие протекания электрического тока I. Таким образом, защитное устройство 2 гарантирует размыкание электрической цепи 1, поскольку на контактах области 18 пиротехнического выключателя 12 не существует электрической дуги. Электрическая дуга может появиться на контактах первого плавкого предохранителя 8, когда он расплавляется, но она быстро гаснет, поскольку номинальное напряжение этого плавкого предохранителя 8 имеет такой же порядок величины, что и номинальное напряжение Vn. Как только первый плавкий предохранитель 8 расплавился, электрическая цепь размыкается и ток I больше по ней не протекает. В свою очередь электрическая дуга А гаснет и второй плавкий предохранитель 10 полностью расплавляется. Тогда защитное устройство 2 переходит в состояние разомкнутой конфигурации С4, в которой первый и второй плавкие предохранители 8 и 10 расплавлены.

Фиг. 6 показывает второй вариант осуществления изобретения. Элементы защитного устройства 2, в соответствии с этим вариантом осуществления изобретения, которые являются аналогичными элементам первого варианта осуществления изобретения, имеют те же самые ссылочные позиции и не описываются подробно, ввиду того, что приведённое выше описание может быть перенесено на эти элементы. Защитное устройство 2 содержит два пиротехнических выключателя 12А и 12В. Два пиротехнических выключателя 12А и 12В соединены параллельно с первым плавким предохранителем 8 между входным проводником 4 и выходным проводником 6. В частности, каждый пиротехнический выключатель 12А и 12В содержит электрическое сопротивление 20А и 20В. Электрические сопротивления 20А и 20В соединены параллельно, по ним проходит часть инициирующего электрического тока Is, который вызывает нагрев этих сопротивлений 20А и 20В, как пояснялось выше.

В соответствии с альтернативным вариантом, который не показан на фигурах, защитное устройство 2 содержит три или больше трёх пиротехнических выключателей, соединенных параллельно.

Введение нескольких пиротехнических выключателей, которые соединены параллельно, позволяет защитному устройству 2 отключать очень сильный электрический ток I. Например, для альтернативного варианта, показанного на фиг. 6, каждый пиротехнический выключатель 12А и 12В выполнен таким образом, чтобы отключать ток Id повреждения в 200 А. Таким образом, защитное устройство 2 способно отключать электрический ток I, имеющий суммарную величину 400 А.

Альтернативно, нагрузка 3 электрически соединена с первым проводником 4. Тогда, в нормальном рабочем режиме электрический ток 1 протекает от второго проводника 6 к первому проводнику 4.

Рассмотренные выше альтернативные варианты могут быть скомбинированы для создания новых вариантов осуществления настоящего изобретения.








Аппаратура управления и защиты. Рубильники

1. Аппаратура управления и защиты

Электрические аппараты: определение
Электрические аппараты (ЭА) – это электротехнические
устройства, предназначенные для включения/отключения и
защиты электрических цепей
C-09D10 магнитный
Электрические аппараты (ЭА): назначение и классификация
Классификация ЭА
1.
По
величине
рабочего напряжения
2. По величине протекающего
через ЭА тока
3. По назначению
ЭА
управления
для
управления
электроприводом
(пуск,
реверсирование,
торможение, регулирование
скорости вращения ЭД), и
другими
потребителями
электроэнергии в системах
электроснабжения
— слаботочные (до 5А)
— сильноточные (более 5А)
командоаппараты:
-кнопки управления
-контакторы
-магнитные пускатели
-реле
-путевые выключатели
ЭА ручного управления:
-кнопочные выключатели и
переключатели
-рубильники
-пакетные выключатели
ЭА защиты – для защиты электрооборудования и
электрических сетей от сверхтоков, т. е. токов перегрузки,
пиковых токов, токов короткого замыкания:
-автоматические выключатели
-реле защиты (тепловые, максимального тока)
-предохранители
— низковольтные (до 1000В)
— высоковольтные (более 1000В)
Автоматическое управления осуществляется с помощью
электрических аппаратов. Соединение элементов и требуемая
последовательность коммутационных операций отражены на
электрических схемах. Особенности схем:
— каждая схема имеет две электрические цепи: силовую, которая обычно
-выделяется жирными линиями, и цепь управления, изображаемая более
— тонкими линиями;
– все элементы электрических аппаратов обозначаются в соответствии
с ГОСТ;
– аппараты в соответствии с их функциями обозначаются буквами
согласно СТ, например: К – главный контактор, КТ – реле времени,
КА – токовое реле, КК – реле тепловое, КV – реле напряжения, SB– кнопка
и т. д.
– разные элементы одного устройства, включаются в различные
электрические цепи в соответствии с их функциональным назначением,
например: обмотка контактора включена в цепь управления, главные
контакты контактора – в силовую цепь, а вспомогательные контакты –
в цепь управления;
– принадлежность элементов к одному аппарату устанавливаются по
единому для всех элементов буквенному и цифровому обозначению;
– на схеме все элементы (контакты, кнопки и т. п.) показаны при
отсутствии токов в обмотках и не нажатых кнопках.
Аппаратура управления
Кнопки управления (КУ) – слаботочные низковольтные ЭА с самовозвратом,
предназначенные для коммутации в цепях управления других ЭА
Устройство КУ
Внешний вид КУ
Комбинированная КУ
Замыкающая КУ
размыкающие
контакты
Замыкающие
контакты
Замыкающие
контакты
Изображение и обозначение КУ на схемах
SB1
замыкающая
SB1
SB1
размыкающая
комбинированная
Кнопочные посты – объединенные в одном корпусе несколько КУ
Внешний вид
кнопочных постов
Контакторы – сильноточные низковольтные ЭА с самовозвратом,
предназначенные для многократного дистанционного включения и
отключения в силовых электрических цепях
Внешний вид
контактора КТ 6000
Устройство контактора
Главные контакты
(сильноточные)
Контакты
катушки
управления
Блок-контакты
(слаботочные)
Контакторы
различаются по числу
главных контактов
(однополюсные,
двухполюсные
многополюсные),
количеству и типу
дополнительных блокконтактов
Главные контакты
(сильноточные)
Изображение и обозначение
контакторов на схемах
Контакты
катушки
управления
Катушка
управления
контактора
КМ1
Блок-контакты
(слаботочные)
Главные
контакты с
дугогашением
(сильноточные)
КМ1. 1
КМ1.2
КМ1
КМ1.1
КМ1.2
КМ1.3
КМ1.3
Блок-контакты
(слаботочные)
КМ1.4
КМ1.5
Управление АД при помощи контактора
Схема управления (включения и выключения) трехфазного АД
при помощи контактора и двух кнопок управления
SB1
«Стоп»
SB2
«Пуск»
КМ1
КМ1.4
КМ1.1
~380В
КМ1.2
КМ1.3
М
«Стоп»
«Пуск»
Помогите электрику дяде Васе сделать управление
трехфазным АД компрессорнойКМ1.4
установки при помощи
SB2
SB1
контактора и двух кнопок
правильно соединив
провода КМ1
SB1
«Стоп»
SB1
«Стоп»
~380В
КМ1
КМ1
КМ1.4
КМ1.1
КМ1.4
~380В
80В
«Пуск»
«Стоп»
SB2
«Пуск»
SB2
«Пуск»
КМ1
КМ1.2
КМ1.4
М
КМ1.3
КМ1.1
КМ1.1
~380В
КМ1.1
КМ1.2
КМ1.2
КМ1.3
КМ1.2
КМ1.3
КМ1.1
КМ1.2
М
КМ1.3
М
КМ1. 4
КМ1.3
КМ1.5
М
Контакторы различаются по числу главных
контактов (однополюсные, двухполюсные
многополюсные) и количеству и типу
дополнительных блок-контактов
Контактор
КМ11,
трехполюсный,
100А, 660В,
Магнитные пускатели – контакторы предназначенные для многократного
дистанционного управления трехфазными асинхронными электродвигателями
Основным элементом магнитного пускателя является контактор. Дополнительно в состав пускателя может
входить тепловое реле защиты, кнопки управления и дополнительные (слаботочные) контакты.
Внешний вид магнитных
пускателей
Устройство пускателя с тепловым реле и
блоком дополнительных контактов
Пускатели с тепловым реле
Технические характеристики:
1. Номинальный ток и напряжение
2. Количество полюсов
3. Наличие реверса
4. Наличие дополнительных контактов
5. Наличие теплового реле для защиты АД
6. Наличие кнопок управления (Пуск, Стоп…)
Аппаратура защиты
Главные контакты
для подключения
защищаемой цепи
Тепловое реле
Устройство теплового реле
Изображение тепловых реле
на схемах
КК
КК
Биметалличес
кая пластина
КК
Нагревательный
элемент с очень
малым
сопротивлением
КК
Вспомогательные
контакты
(размыкающие)
Внешний вид тепловых реле
Реле защиты – ЭА для защиты электрической сети и электрооборудования от скачка
тока недопустимой величины (заклинивание ЭД, короткое замыкание в
электропроводке и т. д.)
Аварийная ситуация №1
I, А
Перегрузка
ЭД
вызвавшая
увеличение потребляемого тока в
течении длительного времени
Iп=65А
Аварийная ситуация №2
Кратковременный
бросок
тока в результате короткого
замыкания в обмотках ЭД
Iн=10А
t, мин
Тепловое реле – реле защиты замедленного
действия (1-12 сек) от скачка тока
недопустимой продолжительности
Реле максимального тока – реле защиты
мгновенного действия (менее 1 сек) для
защиты от скачка тока
I, А
Iп=65А
Iн=10А
t, мин
Защита АД при помощи теплового реле
Схема включения теплового реле для защиты АД
SB1
«Стоп»
SB2
«Пуск»
КМ1
КК1
КМ1.4
КМ1.1
380В
КМ1.2
КМ1.3
КК1
М
Реле максимального тока
Главные контакты для
подключения
защищаемой цепи
Устройство реле
максимального тока
Изображение реле
максимального тока на схемах
I>
Катушка с очень малым
сопротивлением
Вспомогательные
контакты (размыкающие)
Внешний вид реле максимального тока
КА
Паспортные данные реле защиты
1. Реле имеют регулировку
тока срабатывания
2. Реле различаются количеством
полюсов
(однополюсные,
двухполюсные, многополюсные)
Автоматические выключатели – ЭА для нечастой коммутации (6-30 вкл/сут) и
защиты эл. цепей от тока перегрузки недопустимой продолжительности и тока
короткого замыкания
Автоматические выключатели объединяют в себе функции теплового реле
(тепловой расцепитель) и реле максимального тока (электромагнитный
расцепитель). При срабатывании одного из расцепителей цепь размыкается.
Изображение автоматических выключателей на схемах
QF1
I>
T°>
Однополюсный
автомат с
электромагнитным и
тепловым
расцепителями
QF1
Трехполюсный
автомат
Технические характеристики:
1. Номинальный ток и
напряжение
2. Ток срабатывания
расцепителей (некоторые
автоматы имеют
регулировку токов
срабатывания)
3. Количество полюсов
Выбор автомата для защиты
электрической цепи:
1. Iт.р. 1.25I
2. Iэ.р. 1.2Iмах
Внешний вид автоматических
выключателей
Внешний вид автоматических выключателей
Задание. Помогите электрику дяде Васе подобрать наиболее подходящий
автоматический выключатель для защиты асинхронного электродвигателя
насосной установки
Данные АД:
Pпотр=4кВт, кратность пускового тока 5,
cosφ=0.8
Pпотр=8кВт, кратность пускового тока 6,
cosφ=0.8
1.
2.
3.
4.
Рассчитать номинальный и
пусковой ток ЭД
Рассчитать мин. ток уставки
теплового расцепителя
Рассчитать мин. ток уставки
электромагнитного расцепителя
Выбрать из таблицы наиболее
подходящий автоматический
выключатель для защиты
электродвигателя
QF1
I>
T°>
M1
380В
Номинальный Диапазон регулировки Ток срабатывания
Марка
ток, А
уставки тока теплового электромагнитного автоматического
расцепителя, А
расцепителя, А
выключателя
2,5
1,6 — 2,5
32,5
M4-32T-2,5
4
2,5 — 4
52
M4-32T-4
6
4-6
78
M4-32T-6
8
5-8
104
M4-32T-8
10
6 — 10
130
M4-32T-10
13
9 — 13
169
M4-32T-13
17
11 — 17
221
M4-32T-17
22
14 — 22
286
M4-32T-22
26
18 — 26
338
M4-32T-26
АБВГДЕЁЖЗИКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЭЮЯ
Предохранители
Предохранители – ЭА защиты эл. цепей от тока короткого замыкания
Предохранители состоят из контакт-основания и плавкой вставки . При превышении тока на который
рассчитана плавкая вставка цепь размыкается благодаря быстрому ее перегоранию.
Внешний вид
плавкой вставки
Внешний вид
предохранителя ППН с
контакт-основанием
Внешний вид
предохранителя ПН2 с
контакт-основанием
Предохранители на схемах
FU1
Технические характеристики:
1. Номинальный ток и напряжение
Выбор предохранителя для защиты
электрической цепи:
1. Iпл.вст. Imax/K
K=1.6…2.5
Задание. Помогите электрику дяде Васе подобрать наиболее подходящие
предохранители для защиты асинхронного электродвигателя насосной установки
Данные АД:
Pпотр=4кВт, кратность пускового тока 5,
cosφ=0.8
Pпотр=8кВт, кратность пускового тока 6,
cosφ=0.8
1.
2.
3.
FU1
M1
FU2
380В
Рассчитать номинальный и пусковой ток ЭД
Рассчитать отключаемый ток плавкой вставки
Выбрать из таблиц наиболее подходящий
предохранитель для защиты
электродвигателя
Технические данные предохранителей НПН и ПН на напряжение 380В
Тип
предохранителя
НПН2-60
ПН2100
ПН2250
ПН2-400
ПН2-600
Номинальный ток
предохранителя, А
63
100
250
400
600
Номинальные токи
плавких вставок, А
8; 10; 16; 20; 25; 32; 40; 63
30; 40; 50; 60; 80;100
80; 100; 120; 150; 200; 250
200; 250; 300; 350; 400
300; 400; 500; 600
FU3
Технические данные предохранителей ПР-2
на напряжение 380В
Номинальный ток
предохранителя, А
15
60
100
200
350
600
Номинальные токи
плавких вставок, А
6, 10 и 15
15, 20, 25, 35, 45 и 60
60, 80 и 100
100, 125, 160 и 200
200, 225, 260, 300 и 350
350, 430, 500 и 600
АБВГДЕЁЖЗИКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЭЮЯ
Переключатели – ЭА ручного управления.
Переключатели
Тумблеры

слаботочные ЭА
Рубильники – сильноточные ЭА
для нечастой коммутации силовых
электрических цепей
Пакетные выключатели и переключатели –
многополюсные слаботочные ЭА для
одновременной коммутации нескольких
электрических цепей
Технические характеристики:
1. Номинальный ток и напряжение
2. Количество полюсов (1, 2, 3, 4… полюсные)
3. Количество позиций (1, 2, 3, 4… позиционные)
Изображение переключателей на схемах
SA1
Переключатель
2 позиционный
SA1
Переключатель
5 позиционный
SA1
Переключатель
двухполюсный 3
позиционный
Реле – командоаппарат, предназначенный для дистанционной коммутации в
слаботочных электрических цепях
Внешний реле
Устройство реле
Изображение реле на схемах
Размыкающие
контакты
Катушка
управления
KL1
Замыкающие
контакты
Замыкающие
контакты
Катушка
управления
Технические характеристики:
1. Номинальный ток и напряжение
2. Количество замыкающих и размыкающих контактов
Размыкающие
контакты
Путевые выключатели (путевики, концевики) – командоаппараты,
предназначенные для коммутации электрических цепей перемещающимся
механизмом
Внешний вид путевых переключателей
Путевые переключатели на схемах
SQ1
SQ1
Технические характеристики:
1. Номинальный ток и напряжение
2. Количество замыкающих и
размыкающих контактов
3. Исполнение воспринимающего
элемента (рычаг и ролик, толкатель…)
http://www.paketnik.ru/production_elektroteh/vk200300/index.php
°
КН
В
КВ
РТ1
РТ2
КнВ
КнС
КнВ
КнС
КН
КВ
КВ
КнН
КН
РТ2
РТ1
КН
М
Д
КВ
К2

Устройства управления электродвигателями с короткозамкнутым ротором

Устройства управления электродвигателями

  • Блок электропривода задвижек БЭЗ
     
  • Блоки ввода и распределения электроэнергии БМ8100
     
  • Блоки и панели управления асинхронными двигателями серии БМ5030
     
  • Блоки и панели управления асинхронными двигателями серии БМ-К5050  
  • Блоки управления асинхронными двигателями серии Б(П)5030
     
  • НКУ для автоматических установок пожаротушения
     
  • НКУ управления, защиты, сигнализации и автоматики для ТЭС и АЭС серии ЯЭ(ШЭ)1400
     
  • Ящики управления асинхронными двигателями серии Я5000
     
  • НКУ для питания электроприводов арматуры и электродвигателей механизмов до 28 Квт. Шкафы ввода и присоединений серии РТЗО-81, РТЗО-88, РТЗО-88М, РТЗО-88В 

    Блок электропривода задвижек БЭЗ

    Назначение

     Блок электропривода задвижек типа БЭЗ предназначен для монтажа вторичных электрических цепей управления приводами пусковой и регулирующей арматуры и осуществления местного управления технологическими задвижками.
    Блоки БЭЗ производятся в соответствии с ТУ3431-008-33874352-2006. Сертификат соответствия №РОСС RU.АИ50.В01607. 

    Конструкция

    Блок БЭЗ представляет собой металлический корпус с дверью. На двери установлены кнопки управления. По заказу может быть изготовлен блок БЭЗ антивандального исполнения с установкой кнопок внутри корпуса на поворотной передней панели. Внутри блока установлены 34 клеммных зажима ЗН24 на номинальный ток 25А. 
    Блоки БЭЗ изготавливаются в навесном исполнении, для этого предусмотрен комплект из четырех крепежных ушек. Для установки блока БЭЗ на трубу предусмотрен фланец с диаметром отверстия 40 мм, который крепится в нижней части корпуса. Для крепления к трубе на фланце предусмотрен хомут.
    Для подключения блока БЭЗ к задвижке предусмотрен кабель длиной 1,5м. Внутренние схемы электрических соединений выполняются в зависимости от пременяемых проводов. Соединение внутри блоков и выходных кабелей могут выполняться как по типовым схемам, так и по схемам заказчика.

    Технические характеристики

    Номинальное рабочее напряжение вторичных цепей 400В, 50Гц., номинальный ток 25А. Степень защиты блоков БЭЗ IP40 в нормальном исполнении и IP54 для БЭЗ в пылебрызгозащищенном исполнении по ГОСТ 14254-80.

    Структура условного обозначения.

    Блоки ввода и распределения электроэнергии БМ8100, БМ8300, БМ8900, БМК8500, БМК8800, БМК8900, БМИ8000, БМИ8100, БМИ8500

    Назначение

    Блоки серии БМ8100, БМ8300, БМ8900, БМК8500, БМК8800, БМК8900, БМИ8000, БМИ8100, БМИ8500 предназначены для ввода и распределения электроэнергии на ток до 400А:

    • Блоки ввода БМ8100 обеспечивают подачу и отключение электроэнергии на функционально законченную часть схемы, расположенную в одном или нескольких шкафах.
    • Блоки автоматического ввода резерва БМ8300 предназначены для обеспечения бесперебойного питания ответственных объектов электроснабжения.
    • Блоки распределения электроэнергии БМК8500 обеспечивают защиту людей от поражения электрическим током и оборудования от нештатных режимов работы.
    • Блоки ввода и распределения БМК8800 и БМК8900 обеспечивают защиту потребителя при нарушении параметров питающей сети и появлении утечек тока в цепи нагрузки со стороны потребителя.
    • Блоки с импульсной защитой БМИ8010 обеспечивают ограничение импульса перенапряжения, поступающего из сети к электропотребителям.
    • Блоки ввода и распределения электроэнергии с импульсной защитой БМИ8101 и БМИ8550 кроме защиты от перегрузки и токов к.з., также обеспечивают ограничение импульса перенапряжения, поступающего из сети к электропотребителям
    • Шинные блоки БМ8920 обеспечивают силовую развязку распределения электроэнергии с целью оптимальной компоновки внутри шкафа.

    Серия блоков БМ8100, БМ8300, БМ8900, БМК8500, БМК8800, БМК8900, БМИ8000, БМИ8100, БМИ8500 производится в соответствии с ТУ3431-008-33874352-2006. Сертификат соответствия № POCC RU.АИ50.В01607.

    Конструкция

    Блоки серии Б8000 представляют собою открытые или защищенные НКУ одностороннего переднего обслуживания. Комплектующая аппаратура блоков установлена на металлической панели. Все панели имеют одну ширину — 450 мм, высота панели кратна 50 мм. Номинальное рабочее напряжение блоков Uн=380В, 50Гц.
    Блоки рассчитаны на установку в открытые или защищенные щиты. В открытом щите в качестве несущей конструкции используется каркас шкафа без дверей, без задней и боковых стенок, но с крышей, а также с боковыми стенками по торцам щита.
    Блоки БМК8510 с выключателями на ток до 25 А подключаются к силовому шинопроводу через силовые клеммные зажимы, установленные на основании блока, что упрощает демонтаж вышедших из строя выключателей или съем блоков.
    Блоки БМК8511, 8512 с выключателями на ток до 63 А содержат внутренние шины распределения и обеспечивают подключение подходящих проводов сечением до 70 мм2 и отходящих проводов сечением до 25 мм2.
    Блоки БМ8550, 8551 позволяют подключать провода на вводе и на выходе сечением до 25 мм2, блок БМ8552 на вводе подключается проводами до 70 мм2, на выходе до 25 мм2.
    Блоки БМ8100 позволяют подключать провода от 16 до 2 × 185 мм2, что позволяет подводить в шкаф кабели больших сечений.
    Блоки БМ8300 позволят реализовать ввод электроэнергии в шкаф и функцию АВР в отдельном шкафу. На дверь шкафа в этом случае можно установить вольтметры: на каждый ввод и на выход блока с АВР и световую сигнализацию по каждому из вводов. Блоки БМ8300 позволяют подключать провода до 70 мм2.
    В качестве несущих конструкций используются шкафы серий «Аккорд-М», разработки ООО «ПУ Казаньэлектрощит», а также шкафы серии Sarel Spacial 6000 производства «Schneider Electric».
    Наличие блоков ввода и распределения электроэнергии серий БМ8000, БМК8000, БМИ8000 позволяет компоновать шкафы распределения электроэнергии индивидуального исполнения с большим набором функциональных защит.

    Структура условного обозначения

    Блоки ввода и распределения электроэнергии БМ8100, БМ8300, БМК8800, БМК8900, БМИ8000, БМИ8100, БМИ8500

  • * — в случае когда не указана фирма производитель комплектующих по умолчанию берутся аппараты производства России.

    Блок ввода и распределения электроэнергии БМК8500

    Блоки и панели управления с асинхронными двигателями серии БМ 5030

    Назначение

    Серия блоков БМ5030 предназначена для управления асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором мощностью до 300 кВт. Блоки БМ5030 предназначены для установки в шкафах щитов станций управления.
    Блоки предназначены для управления асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором, работающими в категории применения АСЗ по ГОСТ 11206, т. е. пуск двигателя и отключение работающего двигателя. Возможно применение блоков для кратковременного и повторно-кратковременного режимов работы.
    Серия блоков БМ5030 производится в соответствии с ТУ3431-008-33874352-2006. Сертификат соответствия № POCC RU.АИ50.В01607.

    Основные технические параметры

    Питание цепи управления предусмотрено — фазным напряжением ~ 220В от собственной силовой цепи ~ 380В по схеме «фаза-нуль». Защита цепи управления от короткого замыкания и перегрузки осуществляется автоматическим выключателем в фазном проводе. В блоках на ток до 20А автоматический выключатель отсутствует, поскольку в них данная защита обеспечена выключателем главной цепи.

    Конструкция

    Блоки серии БМ5030 представляют собой открытые или защищенные НКУ одностороннего переднего обслуживания.

    • Комплектующая аппаратура блоков до 250А установлена на металлической панели. Панели по высоте и по установочным размерам кратны шагу 50 мм, а по ширине приняты одного размера 450 мм.
    • Комплектующая аппаратура блоков с контакторами устанавливается на раму с помощью с-образных реек и z-профилей.

    Блоки серии БМ5030 поставляются:

    • в составе щитов открытого исполнения;
    • в составе щитов защищенного исполнения;
    • в отдельных шкафах;
    • отдельными блоками.

    В качестве несущих конструкций используются шкафы серий «Аккорд-М», разработки ООО «ПУ Казаньэлектрощит», а также шкафы серии Sarel Spacial 6000, производства «Schneider Electric».
    При заказе возможны варианты различных схемных решений, в том числе введение дополнительных промежуточных реле, реле тока, реле времени, контрольной или сигнализирующей аппаратуры, что необходимо оговаривать при формулировании заказа!

    Структура условного обозначения

    * — индекс (А, Б, В, Г) определяет наличие дополнительных резервных клеммников цепей управления (см. техническую информацию на блоки БМ5030)

    Блоки и панели управления асинхронными двигателями серии БМ-К5050

    Назначение

    Серия блоков БМ-К5050 предназначена для управления асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором мощностью до 300 кВт. Блоки БМ-К5050 предназначены для установки в шкафах щитов станций управления.
    Блоки модульной конструкции серии БМ-К5050 выполнены с применением современных российских комплектующих завода «Уралэлектро» и импортных комплектующих фирмы Schneider Electric.
    Блоки предназначены для управления пуском и остановкой асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, работающих в категории применения АСЗ по ГОСТ Р 50030.1-92. Возможно, применение блоков для кратковременного и повторно-кратковременного режима работы. Питание цепи управления предусмотрено — фазным напряжением ~ 220В от собственной силовой цепи ~ 380В по схеме «фаза-нуль». Защита цепи управления от короткого замыкания и перегрузки осуществляется автоматическим выключателем в фазном проводе. В блоках на ток до 20А автоматический выключатель отсутствует, поскольку в них данная защита обеспечена выключателем главной цепи.
    Блоки и панели серии БМ-К5030 производятся в соответствии с ТУ3431-008-33874352-2006. Сертификат соответствия № POCC RU. АИ50.В01607.

    Основные технические параметры

    Классификация по техническим параметрам серии блоков БМ-К5050Х-Х74S и БМ-К5050Х-Х74U дана в соответствующих таблицах номенклатурного каталога.
    Принципиальные схемы представляют собой традиционные схемы пуска асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором с помощью пускателей. Принципиальные схемы и чертежи общих видов блоков БМ-К5050 приведены в технической информации НКУ.3434.001-2003.

    Аппаратура

    Аппаратура блоков БМ-К5050Х-ХХ74S

    В качестве коммутационных аппаратов в блоках БМ-К5050Х-ХХ74S на токи до 160А применены пускатели LC1-D09… LC1-D150 и реверсивные пускатели LC2-D09… LC2-D150. Для блоков БМ-К5050Х- XX 74S на токи 160А и выше применены контакторы LC1-F225… LC1-F630 и реверсивные контакторы LC2-F225, LC2-F265.
    В данной серии блоков предусмотрены следующие виды защит:
    • защита главной цепи от короткого замыкания,
    • защита двигателя от перегрузки,
    • защита двигателя от неполнофазного режима,
    • защита двигателя от обрыва фаз,
    • защита цепи управления от короткого замыкания и перегрузки.
    Защита главной цепи от короткого замыкания осуществляется автоматическими выключателями серии GV2-ME, GV3-ME с комбинированным расцепителем и серии Compact NS с электронными расцепителями.
    Защита двигателя от перегрузки недопустимой продолжительности и от обрыва фазы осуществляется трехполюсными тепловыми реле перегрузки серии LRD, LR9D и LR9F. Они предназначены для защиты цепей переменного тока и двигателей от перегрузки, исчезновения фазы, затянутого времени пуска и заклинивания ротора.

    Аппаратура блоков БМ-К5050Х-ХХ74U

     В качестве коммутационных аппаратов в блоках БМ-К5050Х-ХХ74U на токи до 80А применены пускатели ПМУ09…95 и реверсивные пускатели ПМУР09…95, на токи 100…250А применены пускатели ПМ12-160150 и ПМ12-250150 и реверсивные пускатели ПМ12-160500 и ПМ12-250500. Для блоков БМ-К5050Х -ХХ74 U на токи 320А и выше применены контакторы КВ1-400-3, КВ1-630-3 и реверсивный контактор КВ1-400-3-Р.
    Защита главной цепи от короткого замыкания осуществляется автоматическими выключателями серий: ВАМУ, АЕ2046, ВА57Ф35 и ВА57-39 с комбинированным расцепителем.
    Защита двигателя от перегрузки недопустимой продолжительности и от обрыва фазы осуществляется трехполюсными тепловыми реле перегрузки серии РТЛУ, РТТ и РТЛ. Они предназначены для защиты цепей переменного тока и двигателей от перегрузки, исчезновения фазы, затянутого времени пуска и заклинивания ротора.

    Конструкция

    Блоки серии БМ-К5050 представляют собою открытые или защищенные НКУ одностороннего переднего обслуживания. Комплектующая аппаратура блоков до 200А (индексы 1774…4374) установлена на металлической панели посредством винтового крепления, обеспечивающих установку и снятие аппаратов спереди.
    Для блоков на токи до 125А (до 75 кВт) устанавливается дополнительно промежуточный силовой клеммник для подвода питания к блоку. Конструктивно он располагается справа от блока на динрейке, смонтированной на каркасе щита. Наличие промежуточного силового клеммника улучшает эксплуатационные характеристики щитов и их внешний вид, т.к. позволяет рационально формировать и крепить жгуты отходящих кабелей.
    Панели по высоте и по установочным размерам кратны шагу 50 мм, а по ширине приняты одного размера 450 мм, обеспечивающего с одной стороны достаточно легкий съем и замену, а с другой стороны позволяющий оптимально разместить аппараты силовой цепи для двигателей самого массового применения (до 10…20 кВт).
    Ширина ячейки каркаса открытого щита или шкафа защищенного щита может быть 600 или 800 мм. В большинстве случаев ширина равна 600 мм, соответственно левый и правый промежутки ячейки, предназначенный для размещения кабелей и клеммников Х2, ХТ1 и ХТ2, всегда равны 75 мм. Если на панели установлены блоки на ток более 63А и их количество более 2-х, то ширина правого промежутка увеличена до 175 мм для удобства подключения питания от верхних шин. Также увеличивается ширина левого промежутка до 175 мм для удобства монтажа отходящих кабелей. Соответственно ширина ячейки открытого щита или шкафа в этом случае должна быть 800 мм.
    Комплектующая аппаратура блоков с типовыми индексами 4474…4874 устанавливается на раму с помощью спецпланок.
    Глубина открытого щита или шкафа (типовые индексы 4474…4674) может быть 600 или 800 мм. Над блоком с контактором (типовые индексы 4474…4674) на одной с ним раме шириной 450 мм могут устанавливаться другие блоки или аппаратура россыпью. Если в открытом щите или шкаф у установлены блоки на ток более 200А и их количество равно 2-м, то его ширина должна быть 800 мм.
    Глубина открытого щита или шкафа (типовой индекс 4874) может быть 600 или 800 мм. Над блоком с контактором (типовой индекс 4874) на одной с ним раме шириной 600 мм может быть установлена только аппаратура россыпью. При этом рама должна быть сдвинута в сторону фасада на 150 мм от плоскости задних стоек каркаса щита. Ширина ячейки открытого щита или шкафа должна быть 600 мм.
    Блоки рассчитаны на установку в открытые или защищенные щиты. В открытом щите в качестве несущей конструкции используется каркас шкафа без дверей, без задней и боковых стенок, но с крышей, а также с боковыми стенками по торцам щита.
    Блоки серии БМ-К 5050 поставляются:
    • в составе щитов открытого исполнения;
    • в составе щитов защищенного исполнения;
    • в отдельных шкафах;
    • отдельными блоками.
    В качестве несущих конструкций используются шкафы серий «Каскад» и «Корал», разработки ООО «ПУ Казаньэлектрощит», а также шкафы серии Sarel Spacial 6000 производства «Schneider Electric».
    Полезная площадь размещения панелей в шкафу ограничена сверху на 200 мм от плоскости верхней рамы для размещения силовых шин и снизу на 250 мм от плоскости нижней рамы каркаса щита для размещения нулевой шины и шины заземления и для удобства включения автоматического выключателя, расположенного на панели. Полезная площадь размещения панелей в шкафу и аппаратуры на двери приведены на соответствующих рисунках номенклатурного каталога. 

    Модификация по аппаратному составу

    Дополнительный резервный клеммник Х2 для цепей управления используется заказчиком по своему усмотрению, например, как дополнительный к данному блоку или для транзита цепей управления электрооборудования объекта.
    При заказе возможна установка дополнительного силового клеммника ХТ2 для подключения линий нагрузки. Конструктивно ХТ2 располагается слева от блока на динрейке, смонтированной на каркасе щита. В заказе необходимо указать сечение отходящих кабелей.
    Классификация блоков по наличию дополнительных клеммников приведена в соответствующей таблице номенклатурного каталога.
    По заказу возможны варианты различных схемных решений, в том числе введение дополнительных промежуточных реле, реле тока, реле времени, контрольной или сигнализирующей аппаратуры. Эти изменения могут увеличить величину блока, что необходимо оговаривать в заказе!
     

    Структура условного обозначения 

    Защитная аппаратура автомобильных электрических цепей.


    Защитная аппаратура автомобильных электроцепей


    

    Для защиты электрических цепей автомобильного электрооборудования от перегрузок и коротких замыканий в них устанавливают предохранители, автоматически прерывающие ток в аварийной ситуации.
    Все автомобильные электрические цепи, кроме цепей систем пуска и зажигания, защищаются предохранителями. В системе пуска и зажигания предохранители не устанавливаются для уменьшения потерь энергии и повышения надежности работы этих систем. Не обязательной является установка предохранителей в цепь зарядки аккумуляторной батареи, хотя некоторые зарубежные фирмы применяют защиту и в этой цепи.
    Как правило, на современных автомобилях применяется раздельная защита цепей внешних световых приборов правой и левой сторон.
    Защита электрических цепей от коротких замыканий и перегрузок может осуществляться плавкими, термобиметаллическими предохранителями и позисторами.

    ***

    Плавкие предохранители

    Плавкие предохранители рассчитывают на продолжительный ток номинальной величины. Обычно они имеют вставку из легкоплавкого металла или луженой медной проволоки небольшого сечения. Часто используют калибровочную ленточку, которая расплавляется, если ток в цепи достигает опасных значений. При увеличении силы тока на 50% выше номинального значения плавкая вставка расплавляется в течение 1 мин.
    Для удобства эксплуатации плавкие предохранители объединяют в блоки, состоящие из трех и более предохранителей.
    У малогабаритных предохранителей штекерного типа (рис. 1) калиброванная ленточка помещена в пластмассовую оболочку, увеличивающую скорость срабатывания предохранителя благодаря низкой теплопроводности.

    Основным показателем предохранителя является зависимость времени срабатывания от силы тока нагрузки. Предохранитель обеспечивает надежную защиту цепи, если время его срабатывания меньше времени нагрева провода о предельной температуре от тока короткого замыкания.

    На современных автомобилях широкое применение получили малогабаритные плавкие предохранители, которые объединяют в один блок вместе с реле.
    Блок реле и предохранителей (монтажный блок) представляет собой центральное распределительное устройство, связанное через штекерные разъемы и жгуты проводов со всеми элементами бортовой сети автомобиля. Печатный монтаж осуществляет электрическое соединение в блоке.
    Блок заключен в пластмассовый корпус, на крышке которого нанесены символы функционального назначения располагающихся под ней элементов.

    ***

    Термобиметаллические предохранители

    Основу термобиметаллического предохранителя составляет тонкая пластина, состоящая из металлов с сильно различающимися коэффициентами теплового расширения.
    Превышение допустимого рабочего тока, протекающего через пластину, приводит к ее нагреву и к изгибу из-за различия в коэффициентах теплового расширения металлов, входящих в ее состав. В результате изгиба пластины, разрываются расположенные на ней электрические контакты, включенные в цепь последовательно с нагрузкой и самим предохранителем.
    Ток в цепи прекращается и начинается остывание контактной пластины. Через некоторое время она возвращается в исходное состояние и снова замыкает цепь нагрузки.
    Если причина замыкания или перегрузки не была устранена, то в цепи снова протекает ток, значительно превышающий нормальное значение, и весь цикл начинается с начала.

    Термобиметаллические предохранители автомобильных электросетей отключают цепь в тех случаях, когда нагрузка превысит номинальную на 150%. Время срабатывания предохранителя не превышает 20 с.
    На автомобилях применяются термобиметаллические предохранители много- и однократного действия (рис. 2 и 3).

    Предохранители многократного действия чаще всего устанавливаются в цепях освещения и стеклоочистителей.
    Предохранители подключаются к цепям выводами 1, установленными в пластмассовом корпусе 4. Цепь от правого вывода 1 к левому выводу проходит через биметаллическую пластину 5, контакт 6, регулировочный винт 2 (регулирует задаваемую силу тока) и токоведущую пластину 3.

    Работают предохранители многократного действия следующим образом. При силе тока меньше предельной, нагрев биметаллической пластины 5 мал, она деформируется незначительно, и контакты остаются замкнутыми.
    При силе тока, равной предельному значению, биметаллическая пластина нагревается настолько, что, деформируясь, размыкает контакты. Ток по биметаллической пластине не проходит, она охлаждается и вновь замыкает контакты. Процесс размыкания и замыкания контактов будет повторяться до тех пор, пока не будет устранена причина, вызвавшая увеличение силы тока в цепи.

    Работа термобиметаллических предохранителей основана на прогибе металлических пластин при прохождении по ним тока большой силы, вызывающего нагрев металла.

    

    Термобиметаллические предохранители (рис. 4) более инерционны по сравнению с плавкими, их рекомендуется применять в цепях защиты электродвигателей. Они устанавливаются в цепях различных потребителей.

    Предохранитель подключается выводами 1 к цепи. Ток протекает по пластинам 2, контактам 3, 4 и биметаллической пластине 5. Конструкция монтируется на пластмассовом корпусе 6.
    При перегрузке или коротком замыкании пластина 5 нагревается и выгибается, размыкая контакты 3 и 4. После охлаждения пластина не возвращается в первоначальное положение.
    Для замыкания цепи необходимо нажать на кнопку 7 и пластина примет первоначальную форму. Возврат кнопки осуществляется пружиной 8.
    Сила тока размыкания регулируется винтом 10, снабженным контргайкой 9.

    Эффективность действия предохранителей определяется их ампер-секундной характеристикой, т. е. зависимостью между силой тока, проходящего через предохранитель, и временем его срабатывания.

    Термобиметаллиеские предохранители рассчитываются на следующие значения силы тока: 5, 10, 15 и 20 А.
    В ампер-секундной характеристике величина номинального тока нагрузки Iн указывается относительно номинальной силы тока предохранителя Iпн.
    Плавкая вставка не должна расплавляться в течение 30 мин при силе тока в полтора раза превышающего номинальную, и должна разрывать электрическую цепь за время не более 10 с при силе тока, в три раза превышающую номинальное значение.

    Таблица 1. Номинальная сила тока для предохранителей, А

    Предохранители

    Площадь сечения провода, мм2

    0,5

    0,75

    1,0

    1,5

    2,5

    4,0

        Плавкие

    8

    10

    10

    16

    20

    30

        Термобиметаллические

    10

    15

    15

    20

    30

    40

    При срабатывании предохранителя прежде всего следует выяснить причину срабатывания, и лишь потом менять предохранитель (или включать биметаллический предохранитель).
    В плавких предохранителях запрещается устанавливать нестандартные вставки.
    Запрещается, также, принудительно удерживать кнопку биметаллического предохранителя при проверке цепи на короткое замыкание, так как быстрый нагрев может привести к оплавлению проводки, короткому замыканию и даже пожару. Перегрев биметаллической пластины приведет к потере упругих свойств биметалла.

    ***

    Позисторы

    Предохранители на основе позисторов в своей работе используют свойства некоторых материалов (например, керамики) увеличивать электрическое сопротивление при нагреве. В случае превышения токовой нагрузки или короткого замыкания такой предохранитель резко нагревается и суммарное сопротивление цепи возрастает, что приводит к уменьшению тока до безопасного уровня.
    После отключения питания позистор остывает и его сопротивление снижается до нормального уровня.

    Керамические позисторы являются твердотельными приборами и позволяют избежать проблем, связанных с наличием электрических контактов, замыкаемых механическим способом. Они не подвержены разрушению в результате искрения и не создают электромагнитных помех. Однако, имея линейную зависимость сопротивления от температуры, позисторы сами по себе обладают значительным активным сопротивлением, потребляя значительную мощность от источника питания.
    Кроме того, керамические позисторы достаточно хрупкие и могут быть разрушены в результате механического удара или вибрации.
    Из-за этих недостатков применение позисторов в качестве элементов защиты автомобильных электрических цепей в настоящее время ограничено.

    ***

    Устройства для подавления радиопомех

    
    Главная страница


    Дистанционное образование

    Специальности

    Учебные дисциплины

    Олимпиады и тесты

    Что такое защита цепи?

    Защита цепи, в простейшем случае, представляет собой преднамеренное добавление «слабого звена» в электрическую цепь. Эта связь будет разорвана в случае неисправности — будь то высокая температура, чрезмерный ток или короткое замыкание в проводнике, тем самым защищая электрическую цепь, частью которой она является, от повреждения.

    Почему важны устройства защиты цепей?

    Защитные устройства важны, потому что они гарантируют, что в условиях отказа не может протекать высокий ток короткого замыкания, а также защищают установку, что, что более важно, гарантирует, что потребители не будут травмированы или убиты в результате электрического сбоя.Защита от перегрузки по току обеспечивается автоматическими выключателями или плавкими предохранителями, которые срабатывают в определенных пределах, автоматически отключая питание при возникновении перегрузки или тока повреждения (короткого замыкания или замыкания на землю). Условия перегрузки по току возникают из-за перегрузок или коротких замыканий. Перегрузка является результатом неисправного элемента или слишком большого количества элементов, подключенных к цепи. Короткое замыкание происходит, когда провод под напряжением входит в контакт с оголенной проводящей частью или с другим проводником в цепи с низким или незначительным импедансом.Это может быть из-за неправильно подключенной проводки или повреждения кабелей. Между тем, замыкания на землю аналогичны коротким замыканиям и возникают, когда токоведущий провод входит в контакт с заземленным проводником, открытой или посторонней проводящей частью. При замыкании на землю не обязательно должен быть большой ток.

    Важно, чтобы была установлена ​​соответствующая защита цепи, обеспечивающая безопасность электроустановки.

    Типы защиты цепей

    Предохранитель

    Предохранитель содержит кусок проволоки, который легко плавится.Если ток, проходящий через предохранитель, слишком велик, провод нагревается до плавления и разрывает цепь.

    Предохранители бывают нескольких типов:

    • BS3036 сменные предохранители — они используются в защите бытовых цепей, дешевы, легко ремонтируются и легко проверяются на предмет перегораний. Однако они неточны, могут использоваться неправильно, вставляя предохранительный провод неподходящего типа, и могут содержать опасно горячий металл.
    • Патронные предохранители
    • BS1361 / 1362 — используются в верхних частях вилок и распределителях, патронные предохранители достаточно точны, имеют низкий коэффициент плавления, легко заменяются и не имеют внешней дуги.Однако они более дорогие, чем заменяемые предохранители, и по ним невозможно увидеть, перегорели ли они.
    • BS 88 Предохранители с высокой отключающей способностью (HBC) — используются в промышленных установках и цепях двигателей. Они быстро работают, легко заменяются, достаточно точны и не имеют внешней дуги. Их замена очень дорога.

    Устройство защитного отключения (УЗО)

    Устройства остаточного тока

    (или УЗО) предназначены для обнаружения и отключения питания в случае замыкания на землю, например, когда токоведущий провод касается заземленного корпуса оборудования или когда токоведущий провод перерезается.Этот тип неисправности потенциально опасен и может привести к поражению электрическим током и возгоранию.

    Миниатюрный автоматический выключатель (MCB)

    Миниатюрный автоматический выключатель — это электромеханическое устройство, предназначенное для защиты электрической цепи от перегрузки по току. Автоматические выключатели можно использовать там, где нет предохранителей. Они также намного проще в использовании, с переключением включения / выключения для изоляции цепи и намного безопаснее, поскольку провод заключен в пластиковый кожух. Они намного дороже предохранителей и требуют регулярной проверки.Температура окружающей среды также влияет на их работоспособность.

    Автоматический выключатель действует как переключатель и размыкается, когда в цепи протекает чрезмерный ток. Его можно сбросить без повреждений, а основные контакты удерживаются замкнутыми с помощью фиксирующего механизма. Защелка может срабатывать двумя способами — термически (когда тепло, выделяемое чрезмерным током, изгибает металлическую полосу и срабатывает выключатель), или магнитно (когда ток короткого замыкания усиливает магнитное поле для срабатывания защелки).

    Автоматические выключатели

    не защищают людей от поражения электрическим током, вызванного утечкой на землю — это делают УЗО и АВДТ.

    Автоматический выключатель остаточного тока с максимальной токовой защитой (RCBO)

    Выключатель дифференциального тока с перегрузкой по току (RCBO) используется в приложениях, где требуется комбинированная защита как от сверхтоков (перегрузка и короткое замыкание), так и от замыканий по току утечки на землю.

    Устройства защиты цепи (часть первая)

    Возможно, самой серьезной неисправностью в цепи является прямое короткое замыкание. Термин «прямое короткое замыкание» описывает ситуацию, в которой некоторая точка в цепи, где присутствует полное напряжение системы, входит в прямой контакт с землей или стороной возврата цепи.Это устанавливает путь для прохождения тока, который не содержит сопротивления, кроме сопротивления проводов, по которым проходит ток, и эти провода имеют очень маленькое сопротивление.

    Большинство проводов, используемых в электрических цепях самолетов, имеют малый калибр, и их допустимая нагрузка по току весьма ограничена. Размер проводов, используемых в любой данной цепи, определяется величиной тока, которую провода должны выдерживать при нормальных условиях эксплуатации. Любой ток, превышающий нормальный, например, в случае прямого короткого замыкания, вызовет быстрое выделение тепла.Если не контролировать чрезмерный ток, вызванный коротким замыканием, нагрев в проводе может привести к расплавлению части провода и, по крайней мере, к разрыву цепи.

    Для защиты электрических систем самолета от повреждений и отказов, вызванных чрезмерным током, в системах установлено несколько видов защитных устройств. Для этого используются предохранители, автоматические выключатели, тепловые предохранители и автоматические выключатели дугового замыкания.

    Устройства защиты цепей, как следует из названия, имеют общую цель — защитить блоки и провода в цепи.Некоторые из них предназначены в первую очередь для защиты проводки и размыкания цепи таким образом, чтобы остановить прохождение тока, когда ток становится больше, чем провода могут безопасно переносить. Другие устройства предназначены для защиты блока в цепи путем прекращения прохождения тока к нему, когда блок становится чрезмерно горячим.

    Предохранитель

    Предохранители используются для защиты цепи от условий перегрузки по току. [Рисунок 12-67] Предохранитель установлен в цепи так, чтобы весь ток в цепи проходил через него.В большинстве предохранителей полоса металла сделана из сплава олова и висмута, который плавится и размыкает цепь, когда ток превышает номинальную емкость предохранителя. Например, если в цепь вставить предохранитель на 5 ампер, он пропускает ток до 5 ампер. Поскольку предохранитель предназначен для защиты цепи, очень важно, чтобы его емкость соответствовала потребностям цепи, в которой он используется.

    Рисунок 12-67. Схематическое обозначение предохранителя.

    При замене предохранителя ознакомьтесь с инструкциями соответствующего производителя, чтобы убедиться, что установлен предохранитель правильного типа и емкости.В самолетах предохранители устанавливаются в держатели предохранителей двух типов. «Вставные держатели» или линейные держатели используются для предохранителей малой и малой мощности. Держатели типа «клипса» используются для тяжелых предохранителей большой емкости и ограничителей тока.

    Ограничитель тока

    Ограничитель тока очень похож на предохранитель. Однако перемычка ограничителя тока обычно изготавливается из меди и выдерживает значительную перегрузку в течение короткого периода времени. Как и предохранитель, он размыкается при перегрузке по току в сильноточных цепях, например, 30 ампер или больше.Они используются в основном для секционирования схемы воздушного судна или автобуса. После открытия ограничителя его необходимо заменить. Условное обозначение ограничителя тока такое же, как и у предохранителя.

    Автоматический выключатель

    Автоматический выключатель обычно используется вместо предохранителя и предназначен для размыкания цепи и прекращения протекания тока, когда ток превышает заданное значение. В отличие от предохранителя, автоматический выключатель можно сбросить; тогда как предохранитель или ограничитель тока необходимо заменить.[Рисунок 12-68] Рисунок 12-68. Схематическое изображение автоматического выключателя.

    Существует несколько типов автоматических выключателей, обычно используемых в авиационных системах. Один — магнитного типа. Когда в цепи протекает чрезмерный ток, это делает электромагнит достаточно сильным, чтобы сдвинуть небольшой якорь, который отключает выключатель.

    Другой тип — это тепловой выключатель или прерыватель перегрузки. Он состоит из биметаллической полосы, которая при перегреве из-за чрезмерного тока отклоняется от защелки на рычаге переключателя и позволяет переключателю размыкаться.

    Большинство автоматических выключателей необходимо переустанавливать вручную. Если состояние перегрузки сохраняется, автоматический выключатель снова отключается, чтобы предотвратить повреждение цепи. На этом этапе обычно не рекомендуется продолжать сбрасывать автоматический выключатель, а начать поиск неисправностей, чтобы определить причину. Многократный сброс автоматического выключателя может привести к повреждению цепи или компонента или, что еще хуже, к возможности возгорания или взрыва. Автоматические выключатели с автоматическим сбросом не допускаются в самолетах.Автоматические выключатели обычно сгруппированы на панели автоматического выключателя, доступной для летного экипажа. На Рисунок 12-69 показаны автоматический выключатель и панель автоматического выключателя.

    Рисунок 12-69. Узел выключателя для электросистемы самолета.

    Автоматический выключатель от дугового замыкания

    В последние годы автоматический выключатель от дугового замыкания начал обеспечивать дополнительный уровень защиты помимо тепловой защиты, уже обеспечиваемой обычными автоматическими выключателями.Автоматический выключатель дугового замыкания контролирует цепь на наличие сигнатуры электрической дуги, которая может указывать на возможные неисправности проводки и небезопасные условия. Эти условия могут привести к пожарам или отключению питания критически важных систем. Автоматический выключатель дугового замыкания только начинает появляться в авиастроении и не так широко используется, как автоматический выключатель теплового типа.

    Термозащитные устройства

    Термозащитные устройства или выключатели используются для защиты двигателя. Он предназначен для автоматического размыкания цепи, когда температура двигателя становится чрезмерно высокой.Имеет две позиции — открытое и закрытое. Чаще всего термовыключатель используется для предотвращения перегрева двигателя. Если неисправность в двигателе вызывает его перегрев, термовыключатель периодически размыкает цепь.

    Термовыключатель содержит биметаллический диск или полосу, которая изгибает и разрывает цепь при нагревании. Это происходит потому, что один из металлов расширяется больше, чем другой, когда они подвергаются одинаковой температуре. Когда полоса или диск охлаждается, металлы сжимаются, и полоса возвращается в исходное положение и замыкает цепь.

    Устройства управления

    Как правило, не все компоненты электрических цепей предназначены для непрерывной или автоматической работы. Большинство из них предназначены для работы в определенное время, при определенных условиях для выполнения очень определенных функций. Должны быть какие-то средства контроля их работы. Для этой цели в схему могут быть включены либо выключатель, либо реле, либо и то, и другое.

    Переключатели

    Переключатели управляют током в большинстве электрических цепей самолета.Переключатель используется для запуска, остановки или изменения направления тока в цепи. Переключатель в каждой цепи должен выдерживать нормальный ток цепи и должен быть достаточно сильно изолирован, чтобы выдерживать напряжение в цепи. На Рис. 12-70 показаны различные переключатели, используемые в электрических системах самолета.

    Рисунок 12-70. В современных самолетах используются различные типы переключателей.

    Прежде чем обсуждать какой-либо тип переключателя, необходимо понимание некоторых основных определений переключателя.Количество полюсов, ходов и положений, которые они имеют, обозначают тумблеры, а также некоторые другие типы переключателей.

    Полюс — подвижный нож выключателя или контактор. Количество полюсов равно количеству цепей или путей для прохождения тока, которые могут быть завершены через переключатель в любой момент.

    Бросок — указывает количество цепей или путей для тока, которые можно пройти через переключатель с каждым полюсом или контактором.

    Positions — указывает количество мест, в которых рабочее устройство (тумблер, плунжер и т. Д.) Останавливается и одновременно размыкает или замыкает один или несколько контуров.

    Летный механик рекомендует

    Что такое устройства защиты цепи

    Устройства защиты цепей автоматически предотвращают опасный или чрезмерный ток или короткое замыкание в электрическом проводнике. В этой статье будут рассмотрены различные доступные устройства защиты цепей, чтобы вы могли понять, какое из них лучше всего подойдет для вашего электрического приложения.

    Как работают устройства защиты цепей

    Когда думаешь о защите цепи, существует определенная мера потока электронов через проводник.Если поток электронов чрезмерен, он может расплавить и сжечь изоляцию провода и окружающие материалы. У каждого провода есть допустимая сила тока, которая определяет поток электронов, который может безопасно проходить через провод. Однако следует учитывать и падение напряжения. Это количество потребляемого напряжения, когда напряжение проталкивает силу тока через сопротивление провода. Иногда допустимая сила тока будет определять размер необходимого провода, а иногда — падением напряжения. В любом случае, провод должен быть большего размера из двух.

    Даже при правильном сечении провода цепь может быть случайно заземлена, что приведет к протеканию опасной силы тока. Если цепь заземлена изоляцией провода, может возникнуть истирание из-за отказа оборудования или случайного заземления во время технического обслуживания. В этом случае устройства защиты цепи могут разорвать цепь до того, как будет нанесено какое-либо повреждение.

    Типы устройств защиты цепей

    Существует много типов устройств защиты цепей. К ним относятся следующие:

    Автоматический выключатель

    : это автоматический выключатель, который может защитить электрическую цепь от повреждений, вызванных чрезмерным током, который может привести к перегрузке в цепи.Он работает, прерывая ток после обнаружения неисправности. В отличие от предохранителя, который выполняет аналогичную функцию, автоматические выключатели можно сбросить и повторно использовать для возобновления нормальной работы. Они изготавливаются разных размеров, от небольших устройств, которые защищают слаботочные цепи в бытовых приборах, до больших распределительных устройств, которые могут защищать цепи высокого напряжения.

    Автоматические выключатели

    можно найти в следующих приложениях:

    • Электроснабжение дома
    • Освещение
    • Приборы
    • Источники питания
    • Источники бесперебойного питания
    • Электроинструменты
    • Двигатели с высоким пусковым током
    • Трансформаторы
    • Реактивные нагрузки
    • Медицинские диагностические приборы
    • HVAC

    Электронные предохранители: Электронные предохранители представляют собой резисторы с низким сопротивлением, которые обеспечивают защиту в случае перегрузки по току нагрузки, вызванной отказом устройства или перегрузкой.Когда он обнаруживает перегрузку по току, металлический провод в предохранителе плавится, вызывая прерывание цепи. Доступны предохранители различных типов и размеров, включая промышленные электрические предохранители, плавкие предохранители с задержкой срабатывания, электрические высоковольтные предохранители или предохранители для электроники.

    Электронные предохранители

    могут использоваться в следующих приложениях:

    • Ноутбуки
    • Сотовые телефоны
    • Игровые системы
    • Принтеры
    • Цифровые фотоаппараты
    • DVD плееры
    • Портативная электроника
    • ЖК-мониторы
    • Сканеры
    • Аккумуляторы
    • Жесткие диски

    Защита от электростатического разряда и устройства с диодной решеткой: Электростатический разряд или электростатический разряд — это передача энергии между двумя объектами, которые заряжены по-разному.Это может привести к короткому замыканию или повреждению электронных устройств, что потребует устройств защиты от электростатического разряда. Диодная матрица — это электронный компонент, который состоит из нескольких диодов в полупроводниковом корпусе, где диоды могут иметь общий катод или анод, или каждый из них может быть отдельным. Существует несколько различных видов защиты от электростатического разряда и диодных матриц, которые можно разделить на категории по количеству каналов, типу направленности, максимальному напряжению пробоя, максимальному напряжению ограничения, емкости, диапазону рабочих температур и типу упаковки.

    ESD и диодные массивы можно найти в:

    • Светодиодная печать
    • Сканеры
    • Фонари
    • Защита линии питания и передачи данных USB
    • Защита шины 12C
    • Защита видеолинии
    • Портативная электроника
    • Защита входа микроконтроллера
    • Оборудование WAN / LAN

    Держатели предохранителей: Держатели предохранителей могут быть столь же важны, как и предохранители, когда дело касается устройств защиты цепи.Они используются для удержания, защиты и установки предохранителей. Они бывают двух основных типов: открытые и полностью закрытые. Типы открытых держателей предохранителей включают зажимы предохранителей, блоки предохранителей, розетки и вилки на крышках. Полностью закрытая разновидность может использовать держатель предохранителя, который вставляется в держатель, или иметь другие средства для полного закрытия предохранителя.

    Зажимы и блоки предохранителей: Они разработаны, чтобы обеспечить плотное закрытие между зажимом и самим предохранителем.

    Газоразрядные трубки: Это устройство защиты контура в стеклянном корпусе, которое содержит специальную газовую смесь, которая удерживается между двумя электродами.Они проводят электрический ток после того, как ионизируются всплеском высокого напряжения, и они могут проводить относительно большое количество тока для своих размеров. Благодаря этому они могут обрабатывать очень большие переходные процессы или несколько более мелких переходных процессов. Им требуется много времени для срабатывания, позволяя пройти более высокому скачку напряжения, прежде чем будет проведен значительный ток.

    Они обычно используются в высокочастотных линиях, например, в телекоммуникационном оборудовании, а также могут использоваться в промышленной и бытовой электронике, например, в устройствах защиты от перенапряжения и системах сигнализации.Другие приложения включают измерительные схемы, источники питания и медицинскую электронику.

    Power Thyristor: Тиристорный или кремниевый управляемый выпрямитель (SCR) — это твердотельный компонент, используемый для переключения и управления потоком электрического тока. Они часто используются в приложениях с большими токами. Они проводят ток, когда получают определенное напряжение на выводе затвора, и продолжают проводить ток даже после снятия напряжения с вывода затвора. Благодаря этим характеристикам и широкому диапазону номинальной мощности они используются в качестве регуляторов тока.

    Силовые тиристоры используются в приложениях, где присутствуют высокие напряжения и токи. Они также используются для управления переменным током и могут использоваться в качестве элементов управления фазных регуляторов.

    Защитные тиристоры: Это твердотельные компоненты, которые можно использовать для переключения и управления потоком электрического тока. Поскольку они очень прочные, их часто используют в приложениях с большим током. Они начинают проводить ток, когда получают определенное напряжение на выводе затвора, и продолжают проводить ток после того, как это напряжение снято.Благодаря этим характеристикам, а также широкому диапазону значений защиты они используются в качестве регуляторов тока для защиты от перенапряжения.

    Защитные тиристоры

    могут использоваться в следующих приложениях:

    • Контроль температуры
    • Управление светом
    • Регулировка скорости
    • Управление процессами
    • Системы оповещения, где важна надежность работы

    Восстанавливаемые предохранители : Эти устройства защиты цепи, также известные как PTC, пригодятся, если ваша цепь пытается потреблять ток более 250 мА.В этом случае PTC нагревается и отключается, допуская лишь небольшой ток утечки. Утечка все еще может вызвать повреждение некоторой электроники, но сводит ее к минимуму по сравнению с 3А, которое могло бы позволить короткое замыкание. После устранения короткого замыкания PTC сбрасывается, позволяя снова течь току до 250 мА. Он подходит для устройств с батарейным питанием, которым необходима защита от сильноточных случайных разрядов.

    Диоды TVS: A TVS, или диод подавления переходных напряжений, в качестве защитной меры отводят или шунтируют скачки напряжения в цепи.Они также используются для защиты цепей от электростатического разряда. Кремниевые лавинные диоды (SAD) и стабилитроны обычно используются для защиты цепей в приложениях TVS. В SAD наблюдается повышение температуры при понижении напряжения, тогда как для стабилитронов наблюдается повышение температуры при понижении напряжения.

    TVS Diodes можно найти в:

    • Компьютеры
    • Принтеры
    • Системы беспроводной связи
    • Медицинское оборудование
    • Системы безопасности
    • Банкоматы
    • Системы HFC
    • Сетевые системы
    • Приложения FireWire

    Варисторы MOV / MLV: Варистор — это резистор, который имеет неомический ток; Они действуют как искровой разрядник, защищая цепи от чрезмерного напряжения.MOV (варистор из оксида металла) — наиболее распространенный тип варистора, содержащий массу зерен оксида цинка в матрице из оксидов других металлов и зажатый между двумя металлическими пластинами, которые действуют как электроды. Многослойный варистор, или MLV, обеспечивает защиту электронных схем от электростатического разряда.

    Варисторы

    MOV и MLV могут использоваться в различных электронных устройствах, включая следующие:

    • Компьютеры и периферия
    • Приставки
    • Сотовые телефоны
    • Фотоаппараты цифровые
    • Медицинское оборудование
    • DVD плееры
    • Принтеры, сканеры и копировальные аппараты
    • Мультимедийные плееры
    • Внешнее хранилище
    • ЖК-мониторы
    • Модемы

    Существует несколько типов устройств защиты цепей, которые могут защитить ваше электронное оборудование от повреждений в случае короткого замыкания или перегрузки по току.Это хорошая идея — ознакомиться с различными типами имеющихся устройств CPD, чтобы вы могли приложить все усилия, чтобы избежать поражения электрическим током. Удачи в сохранении безопасности при работе дома или в офисе.

    Устройства и методы защиты цепей

    На веб-сайте LUCKINSlive представлена ​​информация о британских производителях оборудования для защиты цепей и прейскурантные цены на все типы методов защиты цепей , , системы и решения. Другая информация, доступная для производителей, включает в себя загружаемые каталоги электрических принадлежностей, брошюры и технические спецификации.

    Ниже приводится лишь часть информации, которую мы предоставляем для устройств защиты цепей, информация о поставщиках и многое другое;

    • Устройства защиты цепей
    • Коробки предохранителей и выключателей
    • Выключатель предохранителей
    • Устройства защиты от перенапряжения
    • Автоматические выключатели
    • Выключатели дифференциального тока
    • Автоматические выключатели промышленные
    • Грозовой разрядник
    • Цепи и устройства защиты от грозовых перенапряжений
    • Ограничители перенапряжения
    • Ограничители перенапряжения
    • Защита от перегрузки, перенапряжения и перегрузки по току
    • Автоматические выключатели для защиты двигателей от перегрузки

    Воспользуйтесь ссылками ниже для ознакомления с полезными категориями защиты цепей: —

    Зарегистрируйтесь в качестве пользователя LUCKINSlive, чтобы получать регулярные бесплатные обновления PriceWatch, включая подробный индекс цен для отслеживания движения цен на наиболее часто используемые сырьевые товары в отрасли.Зарегистрированные пользователи также будут иметь доступ к ряду параметров расширенного поиска.

    Если вы станете подписчиком данных Luckins, то, зарегистрировавшись и введя свой номер клиента и проверочный код, вы сможете просматривать данные о торговых ценах на LUCKINSlive. Если вы хотите подписаться на тарифный пакет, свяжитесь с нами.

    LUCKINSlive специализируется на предоставлении стоимости строительных материалов.

    На веб-сайте LUCKINSlive можно найти множество деталей для устройств защиты от перенапряжения и производителей автоматических выключателей в Великобритании .

    Наша активная база данных постоянно пересматривается и обновляется ежедневно, чтобы предоставлять актуальную информацию о продукции и ценах для многих ведущих поставщиков электротехнической и строительной промышленности Великобритании;

    • Автоматические выключатели Merlin Gerin
    • Автоматические выключатели GE

    Merlin Gerin предоставляет контакторы управления двигателем и реле управления — Автоматические выключатели для защиты и управления двигателем — Предохранители и компоненты изоляции — Компоненты защиты двигателя — перегрузки — Интеллектуальные системы защиты двигателя / управления двигателем

    GE Energy Industrial Solutions, наследственный бизнес GE, возглавляет будущее электрификации с помощью передовых технологий, которые распределяют, защищают и контролируют.Мы предоставляем клиентам из различных отраслей комплексные решения для продуктов и услуг, которые обеспечивают надежность и защиту электрической инфраструктуры; от электростанции до конечной точки и всех промежуточных технологий устойчивой энергетики.

    Electric Power, System Protection, Control, and Monitoring of

    Protection — это отрасль электроэнергетики, связанная с принципами проектирования и работы оборудования (называемого «реле» или «реле защиты»), которое обнаруживает ненормальные условия энергосистемы и как можно быстрее инициировать корректирующие действия, чтобы вернуть энергосистему в нормальное состояние.Быстрота срабатывания является важным элементом систем релейной защиты — часто требуется время срабатывания порядка нескольких миллисекунд. Следовательно, вмешательство человека в защиту работы системы невозможно. Ответ должен быть автоматическим, быстрым и вызывать минимальное нарушение работы энергосистемы.

    ХАРАКТЕР ЗАЩИТЫ

    В целом реле не предотвращают повреждение оборудования; они срабатывают после того, как уже произошли заметные повреждения.Их цель — по возможности ограничить дальнейшее повреждение оборудования, минимизировать опасность для людей, снизить нагрузку на другое оборудование и, прежде всего, как можно быстрее удалить неисправное оборудование из энергосистемы, чтобы обеспечить целостность и целостность. стабильность остальной системы сохраняется. Релейным системам присущ аспект управления, который дополняет обнаружение неисправностей и помогает вернуть энергосистему к приемлемой конфигурации как можно скорее, чтобы можно было восстановить обслуживание потребителей.Также существует жизненно важная потребность в постоянном мониторинге системы питания и защиты для анализа операций на предмет правильной работы и исправления ошибок в конструкции, применении или настройках.

    Надежность, надежность и безопасность

    Под надежностью обычно понимается степень уверенности в том, что часть оборудования будет работать так, как задумано. Реле, в отличие от большинства другого оборудования, могут быть ненадежными по двум причинам. Они могут не работать, когда от них ожидают, или они могут работать, когда от них не ожидается.Это приводит к двойному определению «надежности», степени уверенности в том, что реле будут работать правильно при всех неисправностях, для которых они предназначены, и «безопасности», степени уверенности в том, что реле не будут работать некорректно в течение любая ошибка.

    Зоны защиты

    Реле имеют входы от нескольких трансформаторов тока (ТТ), и зона защиты ограничена этими ТТ. В то время как трансформаторы тока обеспечивают возможность обнаружения повреждения внутри зоны, автоматические выключатели (CB) обеспечивают возможность изолировать повреждение путем отключения всего силового оборудования в зоне.Таким образом, граница зоны обычно определяется CT и CB. Когда CT является частью CB, он становится границей естественной зоны. Если ТТ не является составной частью автоматического выключателя, особое внимание следует уделять логике обнаружения неисправности и прерывания неисправности. ТТ по-прежнему определяет зону защиты, но для реализации функции отключения необходимо использовать каналы связи. На рисунке 1 показаны зоны защиты в типовой системе.

    Relay Speed ​​

    Конечно, желательно как можно быстрее устранить неисправность в энергосистеме.Однако реле должно принимать решение на основании напряжения

    и формы волны тока, которая сильно искажена из-за переходных процессов, которые следуют за возникновением неисправности. Реле должно разделять значимую и важную информацию, содержащуюся в этих формах сигналов, на которой должно основываться решение о безопасной ретрансляции. Эти соображения требуют, чтобы реле потребовалось определенное время для принятия решения с необходимой степенью уверенности. Связь между временем срабатывания реле и степенью достоверности обратная и является одним из основных свойств всех систем защиты.

    Хотя время срабатывания реле часто колеблется в широких пределах, реле обычно классифицируются по скорости срабатывания следующим образом:

    Мгновенный —
    Эти реле срабатывают, как только будет принято безопасное решение. Не вводится преднамеренная временная задержка для замедления реакции реле.
    Задержка по времени —
    Преднамеренная задержка по времени вставляется между временем принятия решения реле и инициированием действия отключения.
    High-speed —
    Реле, срабатывающее меньше указанного времени.В настоящее время указанное время составляет 50 миллисекунд (3 цикла в системе с частотой 60 Гц)
    Сверхвысокая скорость —
    Этот термин не включен в настоящие стандарты реле, но обычно считается срабатыванием в течение 4 миллисекунд или меньше.

    Основная и резервная защита

    Основная система защиты для данной зоны защиты называется системой основной защиты. Он работает в кратчайшие сроки и выводит из эксплуатации наименьшее количество оборудования.В системах сверхвысокого напряжения

    (230 кВ и выше) обычно используются дублирующие системы первичной защиты на случай, если какой-либо элемент в одной цепи первичной защиты не сработает. Это дублирование, таким образом, предназначено для устранения неисправности самих реле. Можно использовать реле от другого производителя или реле, основанные на другом принципе действия, чтобы избежать синфазных отказов. Время срабатывания и логика отключения первичной и дублирующей систем одинаковы.

    Не всегда целесообразно дублировать каждый элемент цепочки защиты. В частности, в системах с низким напряжением используется резервная реле. Резервные реле работают медленнее, чем первичные реле, и, как правило, удаляют больше элементов системы, чем может потребоваться для устранения неисправности. Они могут быть установлены локально, то есть на той же подстанции, что и первичные реле, или удаленно.

    ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ РЕЛЕ

    Как правило, при возникновении неисправностей (коротких замыканий) токи увеличиваются, а напряжения уменьшаются.Помимо этих изменений величины, могут произойти и другие изменения. Принципы работы реле основаны на обнаружении этих изменений.

    Обнаружение уровня

    Это самый простой из всех принципов работы реле. Любой ток выше или напряжение ниже установленного уровня может означать, что в зоне защиты существует неисправность или какое-либо другое ненормальное состояние. На рис. 2 показано реле максимального тока с независимой и обратнозависимой выдержкой времени.

    Сравнение величин

    Этот принцип работы основан на сравнении одной или нескольких рабочих величин.Реле сработает, когда деление вектора между двумя или более цепями отличается от нормальных рабочих параметров. На рисунке 3 I A и I B могут быть равными или иметь фиксированное отношение друг к другу.

    Дифференциальное сравнение

    Это один из наиболее чувствительных и эффективных методов обеспечения защиты от повреждений и показан на рисунке 4. Алгебраическая сумма всех токов, входящих и выходящих из защищаемой зоны, будет близка к нулю, если в пределах зона и будет суммой I 1 и I 2 , если в зоне существует неисправность.Детектор уровня может использоваться для определения величины этого сравнения или может применяться специальное реле, такое как процентное дифференциальное реле или реле с ограничением гармоник. Это наиболее распространенное защитное устройство, используемое для генераторов, двигателей, шин, реакторов, конденсаторов и т. Д. Его единственный недостаток состоит в том, что для него требуются токи от концов зоны защиты, что может потребовать чрезмерной длины кабеля или системы связи.

    Сравнение фазового угла

    Этот тип реле сравнивает относительный фазовый угол между двумя величинами переменного тока.Обычно он используется для определения направления тока относительно эталонной величины. Нормальный поток мощности в заданном направлении приведет к изменению фазового угла между напряжением и током вокруг угла коэффициента мощности (например, 30 °), в то время как мощность в обратном направлении будет отличаться на 180 °. В условиях повреждения, поскольку импеданс — это в первую очередь индуктивность линии, фазовый угол тока по отношению к напряжению будет близок к 90 °.

    Измерение расстояния

    Этот тип реле сравнивает местный ток с местным напряжением.Фактически, это результат измерения

    импеданса, видимого реле. Реле импеданса зависит от того факта, что длина линии (то есть расстояние до нее) для данного диаметра проводника и расстояния определяет его полное сопротивление. Это наиболее часто используемое реле для защиты линий электропередачи высокого напряжения. Как показано на рисунке 5, зоны могут быть идентифицированы как «зона 1», которая обеспечивает мгновенную защиту менее 100 процентов соответствующего сегмента линии, и зоны 2 и 3, которые покрывают больше, чем задействованная линия, но должны быть отложены для обеспечения координации.

    Содержание гармоник

    Токи и напряжения в энергосистеме обычно имеют синусоидальную форму волны основной частоты энергосистемы плюс другие нормальные гармоники

    (например, третья гармоника, создаваемая генераторами). Ненормальные или неисправные состояния могут быть обнаружены путем измерения любых аномальных гармоник, которые сопровождают такие условия.

    Определение частоты

    Нормальная работа энергосистемы составляет 50 или 60 Гц в зависимости от страны. Любое отклонение от этих значений указывает на то, что проблема существует или неизбежна.

    КОНСТРУКЦИЯ РЕЛЕ

    Следующее обсуждение охватывает очень небольшой образец возможных конструкций. Конкретные подробности необходимо получить у производителей.

    Предохранитель

    Предохранитель представляет собой датчик уровня и одновременно является датчиком и прерывающим устройством. Он устанавливается последовательно с защищаемым оборудованием и работает за счет плавления плавкого элемента в ответ на протекание тока.

    Электромеханические реле

    Приводные силы создаются комбинацией входных сигналов, накопленной энергии в пружинах и переключателях.Реле плунжерного типа состоит из подвижного плунжера внутри неподвижного электромагнита. Обычно он применяется как детектор мгновенного уровня. Реле индукционного типа похоже на работу однофазного двигателя переменного тока тем, что требует взаимодействия двух потоков через диск или чашку. Потоки могут создаваться двумя отдельными входами или одним входом, электрически разделенным на две составляющие. В зависимости от обработки входов (то есть один ток, разделенный на два потока, два тока или ток и напряжение), эта конструкция может использоваться для реле максимального тока с выдержкой времени, реле направления или дистанционного реле.

    Твердотельные реле

    Все функции и характеристики электромеханических реле могут выполняться твердотельными устройствами в виде дискретных компонентов или интегральных схем. В них используются маломощные компоненты, либо аналоговые схемы для обнаружения неисправностей, либо измерительные схемы в качестве цифровой логической схемы для работы. Гибкость и уменьшенный размер твердотельных устройств обеспечивают производительность и экономические преимущества. Их настройки более воспроизводимы и имеют более точные допуски.Их характеристики могут быть изменены путем настройки логических элементов, в отличие от фиксированных характеристик индукционных дисков или чашек.

    Компьютерные реле

    Часто было замечено, что реле — это аналоговый компьютер. Он принимает входные данные, обрабатывает их, электромеханически или электронно, для создания крутящего момента или логического выхода, что приводит к замыканию контакта или выходному сигналу. С появлением прочных высокопроизводительных микропроцессоров стало очевидно, что цифровой компьютер может выполнять ту же функцию.Поскольку обычные входы состоят из напряжений и токов энергосистемы, необходимо получить цифровое представление этих параметров. Это делается путем выборки аналоговых сигналов и использования соответствующего компьютерного алгоритма для создания подходящих цифровых представлений сигналов.

    СХЕМЫ ЗАЩИТЫ

    Для отдельных типов электрических аппаратов, конечно, требуются схемы защиты, специально применимые к рассматриваемой проблеме. Однако существуют общие принципы обнаружения, схемы ретрансляции и устройства, которые применимы ко всем.

    Защита линии передачи

    Линии передачи используют самые разнообразные схемы и оборудование. В порядке возрастания стоимости и сложности это предохранители, реле максимального тока мгновенного действия, реле максимального тока с выдержкой времени, направленные реле максимального тока, дистанционные реле и пилотная защита. Предохранители используются в основном в распределительных сетях. Реле максимального тока мгновенного действия обеспечивают защиту первой зоны в низковольтных системах. Реле максимального тока с выдержкой времени обеспечивают резервную защиту низковольтных систем.Направленные реле максимального тока требуются в системах контура, где ток короткого замыкания может течь в любом направлении. Дистанционные реле обеспечивают функцию блокировки и отключения для реле управления и резервной защиты первой, второй и третьей зон в системах высокого и сверхвысокого напряжения. Защита пилот-сигнала обеспечивает первичную защиту 100% линейного сегмента путем передачи информации с каждого терминала на все остальные терминалы. Для этого требуется канал связи, такой как линия электропередачи, волоконная оптика, микроволновая печь или проводной пилот.

    Вращающийся аппарат

    Преобладающей схемой защиты генераторов и двигателей является дифференциальное реле. Доступ ко всем точкам входа в защищенную зону обычно легко доступен, никакой координации с защитой другого подключенного оборудования не требуется, а поврежденная зона быстро идентифицируется. Защита двигателя также включает реле максимального тока мгновенного действия и реле максимального тока с выдержкой времени для резервного копирования.

    Оборудование подстанции

    Дифференциальная релейная защита — это универсальная схема защиты шин и трансформаторов.Пусковой ток, связанный с силовыми трансформаторами, требует специального дифференциального реле, использующего фильтры для ограничения гармоник, чтобы различать ток включения и ток короткого замыкания.

    Мгновенные реле максимального тока и реле максимального тока с задержкой являются наиболее распространенными защитными устройствами, используемыми на шунтирующих реакторах, конденсаторах и станционном сервисном оборудовании.

    КОНТРОЛЬ

    Неисправности линии передачи в основном временные, и автоматическое повторное включение является необходимым дополнением к функции защитного реле.Время повторного включения должно быть больше времени, необходимого для рассеивания продуктов дуги, связанных с коротким замыканием. Это зависит от напряжения системы и составляет от 15–20 циклов при 138 кВ до 30 циклов для систем на 800 кВ. Для автоматического повторного включения необходимы надлежащие защитные и рабочие блокировки.

    Вращающееся оборудование, трансформаторы и кабели, как правило, не имеют временных неисправностей, и автоматическое повторное включение не предусмотрено.

    МОНИТОРИНГ

    Важность мониторинга производительности энергосистемы и оборудования с годами неуклонно возрастает.

    Осциллографы и другие регистраторы неисправностей, такие как последовательность событий, по своей природе являются автоматическими устройствами. Временные рамки, необходимые для распознавания и регистрации параметров системы во время неисправности, исключают любое вмешательство оператора. Наиболее частыми исходными значениями являются токи и напряжения, связанные с самой неисправностью. Фазные токи увеличиваются, фазные напряжения уменьшаются, и обычно существует очень небольшой ток заземления, поэтому все это естественные кандидаты для механизмов запуска. На форму волны 60 Гц накладываются переходные компоненты, которые сопровождают неисправности и другие события переключения.Они обнаруживаются в осциллографических записях и являются важным элементом при анализе характеристик. Рисунок 6 представляет собой типичную запись однофазного замыкания на землю

    и неудачного высокоскоростного АПВ.

    С появлением цифровых реле ситуация резко изменилась. Реле могли не только регистрировать ток и напряжение повреждения и вычислять место повреждения, но и передавать эту информацию в центральное место для анализа. Некоторые цифровые устройства используются исключительно как регистраторы неисправностей.

    Стэнли Х. Горовиц

    См. Также : Электроэнергия, производство; Электроэнергия, надежность системы и; Системы передачи и распределения электроэнергии.

    БИБЛИОГРАФИЯ

    Блэкберн, Дж. Л. (1952) Поляризация реле заземления. AIEE Trans., Часть III, PAS, Vol. 71, декабрь, стр. 1088–1093.

    Горовиц, С. Х., Фадке, А. Г. (1996). Реле системы питания. Нью-Йорк: John Wiley & Sons, Inc.

    IEEE Power Engineering Society.(1980). Релейная защита для энергосистем / под ред. Стэнли Х. Горовиц. Нью-Йорк: IEEE Press.

    Энергетическое общество IEEE. (1992). Релейная защита для энергосистем II, изд. Стэнли Х. Горовиц. Нью-Йорк: IEEE Press.

    Релейная связь системы питания IEEE. (1979). Аспекты защиты многополюсных линий. Специальная публикация IEEE № 79 TH0056-2-PWR. Нью-Йорк: IEEE Press.

    Льюис У. А. и Типпетт Л. С. (1947). Фундаментальные основы дистанционной релейной защиты в трехфазных системах.AIEE Trans., Vol. 66. С. 694–708.

    Мейсон, К. Р. (1956). Искусство и наука релейной защиты. Нью-Йорк: Джон Вили и сыновья.

    Westinghouse Electric Corp., Подразделение релейных приборов. (1979). Прикладное защитное реле. Корал-Спрингс, Флорида: Автор.

    Какие типы предохранительных устройств используются в электрических цепях? — MVOrganizing

    Какие типы предохранительных устройств используются в электрических цепях?

    В электрических цепях используются предохранители

    . эти пользователи защищают электрические устройства от повреждений.в случае короткого замыкания через цепь протекает чрезмерный ток, и если они могут достигнуть устройства, устройство будет повреждено, но предохранители защищают устройство.

    Какое устройство безопасности используется для защиты цепи?

    Электрический предохранитель — это предохранительное устройство, которое используется для ограничения тока в электрической цепи. Использование предохранителя предохраняет цепь и подключенные к ней приборы от повреждения. В качестве материала предохранителя используется сплав свинца и олова, поскольку он имеет низкую температуру плавления и высокое сопротивление.

    Какое устройство использует для защиты проводки от короткого замыкания?

    Автоматический выключатель — это один из видов электрических переключателей, используемых для защиты электрической цепи от короткого замыкания, в противном случае может возникнуть перегрузка, вызванная избыточным током. Основная функция автоматического выключателя — остановить прохождение тока при возникновении неисправности.

    Какое электрозащитное устройство защищает недвижимость от возгорания?

    AFCI |

    Какое электрическое устройство отключается при перегрузке в цепи?

    ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ЦЕПИ

    Какие устройства собираетесь использовать для предотвращения перегрузки по току?

    К устройствам защиты от перегрузки по току относятся автоматические выключатели и предохранители.Устройства защиты от сверхтоков предназначены для защиты от потенциально опасных эффектов сверхтоков, таких как ток перегрузки или ток короткого замыкания, который создает ток короткого замыкания.

    Что в первую очередь должен сделать технический специалист, прежде чем пытаться диагностировать электрическую цепь?

    Провести испытания на падение напряжения в цепи стартера; определить необходимый ремонт. Перед проведением этих тестов отключите зажигание и топливную систему. Проверьте падение напряжения между каждым компонентом в цепи стартера при включении стартера.Падение напряжения между каждым компонентом не должно превышать.

    Как защитить от перегрузки по току?

    Предохранители, автоматические выключатели и ограничители тока обычно используются в качестве механизмов защиты от перегрузки по току (OCP) для управления рисками. Автоматические выключатели и предохранители защищают электрическую проводку от повреждений, вызванных перегрузкой по току.

    Какие два наиболее распространенных типа устройств защиты от перегрузки?

    Существует два основных типа реле перегрузки: тепловые и магнитные. Тепловые перегрузки возникают при последовательном подключении нагревателя к двигателю.

    Как защитить двигатель от перегрузки?

    Защита двигателя от перегрузки необходима для защиты двигателя и обеспечения его нормальной работы. Двигатели, работающие в непрерывном режиме, защищены от перегрузки с помощью отдельного устройства защиты от перегрузки на величину от 115% до 125% тока полной нагрузки двигателя, указанного на паспортной табличке, FLA.

    Что необходимо сделать, прежде чем можно будет сбросить перегрузку двигателя?

    реле перегрузки не может быть сброшено до тех пор, пока нагреватель перегрузки не остынет. Реле перегрузки сбрасывается, сначала полностью выключив стартер, а затем снова включив его.

    В чем разница между перегрузкой и автоматическим выключателем?

    Короткое замыкание — это разновидность перегрузки по току. Магнитные выключатели, предохранители и реле максимального тока обычно используются для обеспечения максимальной токовой защиты. Защита от перегрузки — это защита от перегрузки по току, которая может вызвать перегрев защищаемого оборудования.

    Зачем вам все еще нужно реле перегрузки, даже если в нем уже есть автоматический выключатель или предохранитель?

    Реле перегрузки — это электрическое устройство, используемое для защиты электродвигателя от перегрева.Поэтому очень важно иметь достаточную защиту двигателя. Но это реле защищает двигатель, в то время как автоматический выключатель в противном случае защищает цепь.

    Что вызывает отключение при перегрузке?

    Причины могут включать большое изменение нагрузки (например, измельчитель металлолома подается слишком много за один раз), несоосность, сломанный приводной механизм или неправильные настройки привода двигателя. Проблемы с питанием (например, низкое напряжение или низкий коэффициент мощности) также могут вызвать состояние перегрузки.

    Каковы причины перегрузки по току в цепи?

    Overcurrent — это то, как это звучит: это превышение тока (или силы тока) в электрической цепи.Перегрузка по току может быть вызвана перегрузкой цепи или коротким замыканием, замыканием на землю или дуговым замыканием. Автоматические выключатели и предохранители защищают электрическую проводку от повреждений, вызванных перегрузкой по току.

    Что произойдет, если в цепь будет подключена избыточная нагрузка?

    Превышение номинальной нагрузки для проводки цепи вызывает отключение автоматического выключателя, отключая питание всей цепи. Если бы в цепи не было выключателя, перегрузка могла бы вызвать перегрев проводки, что могло бы расплавить изоляцию провода и привести к пожару.

    Какие три типа перегрузки по току?

    Три основных категории или типа перегрузки по току — это перегрузка, короткое замыкание и замыкание на землю.

    Что такое перегрузка по току в электрической цепи?

    Перегрузка по току — это состояние, которое существует в электрической цепи при превышении нормального тока нагрузки. Двумя основными формами перегрузки по току являются перегрузки и короткие замыкания. Предохранители и автоматические выключатели. Основная роль в цепи — защита персонала и оборудования при возникновении опасных сверхтоков.

    Каковы два способа перегрузки по току в электрической цепи?

    Возможные причины перегрузки по току включают короткое замыкание, чрезмерную нагрузку, неправильную конструкцию, дуговое замыкание или замыкание на землю. Предохранители, автоматические выключатели и ограничители тока обычно используются в качестве механизмов защиты от перегрузки по току (OCP) для управления рисками.

    Где используется реле максимального тока?

    Реле максимального тока

    можно использовать для защиты практически любых элементов энергосистемы, то есть линий электропередачи, трансформаторов, генераторов или двигателей.Для защиты фидера должно быть более одного реле максимального тока для защиты различных участков фидера.

    Что подразумевается под перегрузкой по току?

    : электрический ток, сила которого превышает заданное значение.

    Как работает устройство максимального тока?

    Устройство защиты от перегрузки по току защищает цепь, размыкая устройство, когда ток достигает значения, которое вызовет чрезмерное или опасное повышение температуры в проводниках. Большинство устройств максимальной токовой защиты реагируют как на значения тока короткого замыкания или замыкания на землю, так и на условия перегрузки.

    Что такое устройства максимального тока?

    Устройство защиты от перегрузки по току (OCPD) — это электрическое оборудование, используемое для защиты служебных, питающих и ответвленных цепей и оборудования от избыточного тока путем прерывания протекания тока.

    Что вызывает перегрузку по току в двигателях?

    Электрическая перегрузка или перегрузка по току вызваны чрезмерным протеканием тока в обмотках двигателя, превышающим расчетный ток, который двигатель может эффективно и безопасно проводить.Это может быть вызвано низким напряжением питания, в результате чего двигатель потребляет больше тока, пытаясь сохранить свой крутящий момент.

    Что произойдет, если усилители будут слишком высокими?

    Более высокое напряжение, чем предназначено для устройства, скорее всего, взорвет некоторые компоненты, но сила тока зависит от того, какой ток фактически потребляется, на основе сопротивления устройства, поэтому наличие «слишком большого» тока не проблема и не поможет. вред.

    Какая наиболее частая причина выхода из строя электродвигателя?

    Пробой изоляции обмотки

    Что вызывает перегрузку двигателя насоса?

    Перегрузка насосов Перегрузка насосов происходит в центробежных насосах, когда приводной двигатель потребляет избыточный ток, что приводит к превышению нормального энергопотребления.Таким образом, когда сопротивление системы насосу падает, перекачивается все больше и больше жидкости, что приводит к увеличению потребления энергии.

    На каком уровне должна быть установлена ​​перегрузка двигателя?

    2) Неправильно настроена тепловая перегрузка. Основное требование для настройки защиты от перегрузки для двигателей составляет 125% от их тока полной нагрузки в соответствии с NEC; тем не менее, убедитесь, что вы прочитали инструкции по реле перегрузки.

    Как определить перегрузку двигателя?

    Размер проводов должен составлять 125% FLC двигателя [430.22 (А)]. Вы должны рассчитать перегрузку не более чем от 115% до 125% номинального тока двигателя, указанного на паспортной табличке, в зависимости от условий [430,32 (A) (1)]. Размер устройства защиты от короткого замыкания и замыкания на землю должен составлять от 150% до 300% FLC двигателя [Таблица 430.52].

    Серия тренингов по электричеству и электронике ВМС (NEETS), модуль 3, с 2-1 по 2-10

    Модуль 3 — Введение в защиту цепей, управление и измерения Страницы i, 1−1, 1-11, 1−21, 1−31, 1−41, 1−51, 1−61, 1−71, 2−1, 2-11, 1−21, 2−31, 2−41, 3−1, 3-11, 3−21, 3−31, АИ-1, AII − 1, AIII − 1, IV − 1, Показатель

    Глава 2

    УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ ЦЕПЕЙ

    Цели обучения

    По завершении этой главы вы сможете:

    1.Укажите схему причин необходима защита и три условия, требующие защиты цепи.

    2. Определите прямое замыкание, чрезмерное текущее состояние и чрезмерное тепловое состояние.

    3. Укажите способ защиты цепи устройства соединены в цепь.

    4. Определите два типа устройств защиты цепей и промаркируйте схематические обозначения для каждого типа.

    5. Определите предохранитель вставного и патронного типа (открыт и не открыт). из иллюстраций.

    6. Перечислите три характеристики, по которым рассчитаны предохранители, и укажите значение каждый рейтинг.

    Найдите предохранитель штекерного и патронного типа (открытый и неоткрытый) по рисункам.

    7. Перечислите три категории номиналов с выдержкой времени для предохранителей и укажите использование каждого типа предохранителей с выдержкой времени.

    8. Перечислите три категории номинальной выдержки времени для предохранителей и укажите использование каждого типа номинальной выдержки времени. предохранитель.Определите предохранители по номинальным значениям напряжения, тока и выдержки времени, используя предохранители, помеченные как старые военные, новые. военные, старые коммерческие и новые коммерческие системы. Перечислите три категории номинальной выдержки времени для предохранителей и указать использование каждого типа предохранителей с выдержкой времени.

    9. Определите зажимной и штыревой патроны предохранителя. по рисункам и обозначьте соединения, используемые на держателе предохранителя пост-типа для источника питания и нагрузки. соединения.

    10. Перечислите методы проверки предохранителя, элементы, которые необходимо проверить при замене предохранителя, меры безопасности, которые необходимо соблюдать при проверке и замене предохранителей, а также условия, которые необходимо проверить при проведение профилактического обслуживания предохранителей.

    11. Выберите подходящую замену и замените предохранитель из распечатка предохранителей.

    12. Перечислите пять основных компонентов автоматического выключателя и три типа цепей. элементы отключения выключателя.

    13. Опишите, как каждый тип отключающего элемента реагирует на чрезмерное Текущий.

    14. Дайте определение автоматического выключателя терминов «без срабатывания» и «без срабатывания» и укажите один пример использования. каждого из этих типов автоматических выключателей.

    15. Перечислите три значения выдержки времени автоматических выключателей.

    16. Определите селективное отключение, укажите, почему оно используется, и укажите способ, которым номинальные значения выдержки времени цепи выключатели используются для создания системы селективного отключения.

    17. Определите факторы, использованные при выборе предохранители.

    2-1

    18. Перечислите шаги, которые необходимо выполнить перед началом работы с автоматическим выключателем, и элементы, которые необходимо проверить. при обслуживании автоматических выключателей.

    УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ цепей

    Электричество, подобно огню, может быть полезным или вредным для тех, кто его использует. огонь может держать людей в тепле и комфорте, когда это заключено в костре или печи.Это может быть опасно и разрушительно, если оно находится на свободе и неконтролируемый в лесу или в здании. Электричество может дать людям свет для чтения в помещении или в помещении. ослепляющая вспышка, уничтожающая их зрение. Это может помочь спасти жизни людей или убить их. Пока мы берем пользуясь огромными преимуществами, которые может дать электричество, мы должны быть осторожны, чтобы защитить людей и системы которые его используют.

    Итак, необходимо, чтобы могущественная сила электричества всегда находилась под контролем.Если по какой-то причине он должен выйти из-под контроля, должен быть способ защиты людей и оборудования. Устройства были разработаны для защиты людей и электрических цепей от токов и напряжений, выходящих за рамки их нормальных рабочие диапазоны. Некоторые примеры этих устройств обсуждаются в этой главе.

    Пока вы изучаете эту главу, Следует иметь в виду, что устройство защиты цепи используется для удержания нежелательно большого тока, напряжения, или скачок напряжения в данной части электрической цепи.

    Введение

    Электрический блок построен с особой тщательностью, чтобы гарантировать, что каждый отдельная электрическая цепь полностью изолирована от всех остальных. Это сделано для того, чтобы ток в цепи пойдет по намеченному пути.

    Однако после ввода установки в эксплуатацию многое может измениться. оригинальная схемотехника. Некоторые

    изменений могут вызвать серьезные проблемы, если они не будут обнаружены и исправлены.Хотя устройства защиты цепи не могут исправить ненормальное состояние тока, они могут указывать на ненормальное состояние существует и защитить персонал и электрические цепи от этого состояния. В этой главе вы узнаете, что Условия цепи требуют устройств защиты и используемых типов устройств защиты.

    Цепь УСЛОВИЯ, ТРЕБУЮЩИЕ УСТРОЙСТВ ЗАЩИТЫ

    Как уже упоминалось, с электрические и электронные схемы после их использования.Глава 1 этого модуля содержит информацию, показывающую вы, как измерить характеристики цепи, чтобы помочь определить изменения, которые могут в них произойти. Несколько из изменения в цепях могут вызвать условия, опасные для самой цепи или для людей, живущих или работающих рядом с трассами. Эти потенциально опасные условия требуют защиты цепи. Условия, требующие Защита цепи от прямого короткого замыкания, чрезмерного тока и чрезмерного нагрева.

    Прямое короткое замыкание

    Одной из наиболее серьезных неисправностей, которые могут возникнуть в цепи, является прямое короткое замыкание. Другой термин, используемый для описания этого Состояние — короткое замыкание. Эти два термина означают одно и то же, и в этой главе термин прямая короткая сделка будет использоваться. Этот термин используется для описания ситуации, в которой некоторая точка в цепи, где полное напряжение системы присутствует, непосредственно контактирует с землей или обратной стороной цепи.Это устанавливает путь для ток, который содержит только очень маленькое сопротивление проводов, по которым проходит ток.

    Согласно Согласно закону Ома, если сопротивление в цепи чрезвычайно мало, ток будет чрезвычайно большим. Следовательно, когда происходит прямое короткое замыкание, по проводам будет протекать очень большой ток. Предположим, например, что два провода от батареи к двигателю соприкасались друг с другом. Если бы провода были оголены в точке контакт, было бы прямое замыкание.Двигатель останавливался

    2-2

    , потому что весь ток будет проходить через короткое замыкание, а не через двигатель. Батарея быстро разрядится (возможно, сломается), и возникнет опасность возгорания или взрыва.

    Аккумуляторные кабели в нашем примере представляют собой большие провода, способные выдерживать большие токи. Большинство проводов, используемых в электрические цепи меньше и их допустимая нагрузка по току ограничена.Размер провода, используемого в любом заданном Схема определяется пространством, факторами стоимости и силой тока, которую должен выдерживать провод. переносить в нормальных условиях эксплуатации. Любой ток, значительно превышающий нормальный, например, в в случае прямого короткого замыкания может вызвать быстрое нагревание провода.

    Если чрезмерный ток вызванный прямым коротким замыканием, не контролируется, нагрев в проводе будет продолжать увеличиваться до тех пор, пока некоторая часть цепь горит.Возможно, часть провода расплавится и разомкнет цепь, чтобы ничего не было повреждено. чем провод задействован. Однако существует вероятность, что в результате будет нанесен гораздо больший ущерб. Жара в провод может обугливаться и сжигать изоляцию провода и других связанных с ним проводов, что может шорты. Если утечка топлива или масла рядом с любым из горячих проводов, может начаться катастрофический пожар.

    Чрезмерный ток

    Ток в цепи может увеличиваться без прямого короткого замыкания.Если резистор, конденсатор или катушка индуктивности изменяют значение, полное сопротивление цепи также изменится. Если омическое сопротивление резистора уменьшается, общее сопротивление цепи уменьшается. Если конденсатор имеет диэлектрик утечки, емкостное реактивное сопротивление уменьшается. Если индуктор имеет частичное замыкание обмотки, индуктивный реактивное сопротивление уменьшается. Любое из этих условий вызовет увеличение тока в цепи. Поскольку схема разводки и компоненты спроектированы так, чтобы выдерживать нормальный ток цепи, увеличение тока может вызвать перегрев (как и в случае прямого короткого замыкания).Следовательно, чрезмерный ток без прямого короткого замыкания приведет к тому же проблемы как прямая короткая.

    Избыточное тепло

    Как вы читали, большая часть проблемы, связанные с прямым коротким замыканием или чрезмерным током, касаются

    тепла, выделяемого более высоким током. Повреждение компонентов цепи, возможность возгорания и возможность выделения вредных паров от электрических компонентов — последствия чрезмерного нагрева

    .Возможно возникновение чрезмерного нагрева без постоянного короткого замыкания или чрезмерного тока. Если подшипники двигателя или генератора вышли из строя, двигатель или генератор будет перегреваться. Если температура около

    электрической или электронной цепи повысится (через отказ системы охлаждения, например), чрезмерный нагрев может стать проблемой. Независимо от причины, если в цепи присутствует чрезмерное тепло, существует вероятность повреждения, возгорания и появления опасных паров.

    1 кв. Зачем нужны устройства защиты цепи?

    2 кв. Какие три условия требуют схемы защита?

    3 кв. Что такое прямой короткометражка?

    4 кв. Что такое чрезмерно текущее состояние?

    5 кв. Что такое чрезмерное тепловое состояние?

    УСТРОЙСТВА ЗАЩИТЫ ЦЕПЕЙ

    Все указанные условия потенциально опасны и требуют использования устройств защиты цепи.Устройства защиты цепи используются чтобы остановить прохождение тока или разомкнуть цепь. Для этого необходимо ВСЕГДА подключать устройство защиты цепи. последовательно со схемой, которую он защищает. Если защита

    2-3

    Устройство

    подключено параллельно, ток будет просто течь по защитному устройству и продолжить в цепи.

    Устройство защиты цепи срабатывает, размыкая и прерывая ток в схема.Открытие защитного устройства показывает, что в цепи что-то не так и необходимо исправить прежде, чем ток будет восстановлен. Когда проблема существует и устройство защиты открывается, устройство должно изолировать неисправная цепь от других незатронутых цепей и должна вовремя отреагировать, чтобы защитить неповрежденные компоненты в неисправной цепи. Защитное устройство НЕ должно открываться при нормальной работе цепи.

    Два типа Устройства защиты цепи, рассматриваемые в этой главе, представляют собой предохранители и автоматические выключатели.

    Предохранители

    Предохранитель — это простейшее устройство защиты цепи. Он получил свое название от латинского слова «fusus», что означает «чтобы» расплавить «. Предохранители использовались почти с самого начала использования электричества. Самый ранний тип предохранителей был просто оголенный провод между двумя соединениями. Провод был меньше, чем проводник, который он защищал, и, следовательно, он расплавится до того, как будет поврежден проводник, который он защищает.Некоторые типы «медных плавких вставок» все еще используется, но в большинстве предохранителей больше не используется медь в качестве плавкого элемента (той части предохранителя, которая плавится). После изменения от меди до других металлов были разработаны трубки или кожухи для удержания плавящегося металла. Закрытый предохранитель сделал возможно добавление присадочного материала, который помогает сдерживать дугу, возникающую при плавлении элемента.

    Для многих применений с низким энергопотреблением более тонкий материал не требуется. используется простая стеклянная трубка.Использование стеклянной трубки дает дополнительное преимущество в виде возможности видеть, когда предохранитель открыт. Предохранители этого типа обычно встречаются в схемы автомобильного освещения.

    На Рисунке 2-1 показаны несколько предохранителей и символы, используемые на схемах.

    Рисунок 2-1. — Типовые предохранители и условные обозначения.

    2-4

    Автоматические выключатели

    В то время как предохранитель защищает цепь, он разрушается в процесс размыкания цепи.После устранения проблемы, вызвавшей повышенный ток или нагрев, новый предохранитель должен быть вставлен в цепь. устройство защиты цепи, которое можно использовать более одного раза, решает проблемы замены предохранителей. Такое устройство безопасно, надежно и защищено от взлома. Он также сбрасывается, поэтому он может можно использовать повторно без замены каких-либо деталей. Это устройство называется АВТОМАТИЧЕСКИМ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕМ, потому что оно размыкает (размыкает) схема.

    Первый компактный рабочий выключатель был разработан в 1923 году.На разработку устройства ушло 4 года. это прервало бы цепи на 5000 ампер при 120 вольт переменного или постоянного тока. В 1928 году был установлен первый автоматический выключатель. в продаже. типовой автоматический выключатель и соответствующие условные обозначения показаны на рис. 2-2.

    Рисунок 2-2. — Типовой автоматический выключатель и условные обозначения.

    Q6. Как устройства защиты цепи подключаются к цепи, для защиты которой они предназначены, и почему они соединились таким образом?

    Q7.Какие два типа устройств защиты цепи?

    8 кв. Обозначьте условные обозначения, показанные на рисунке 2-3 ниже.

    Рисунок 2-3. — Схематические обозначения.

    22-5

    ТИПЫ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ

    Предохранители производятся разных форм и размеров. Кроме того к уже описанной медной плавкой вставке, на рис. 2-1 показаны другие типы предохранителей.Хотя разнообразие предохранителей может показаться что сбивает с толку, в основном есть только два типа предохранителей: вставные предохранители и патронные предохранители. Оба типа предохранителей используйте одиночный провод или ленту в качестве элемента плавкого предохранителя (часть плавкого предохранителя). Состояние (хорошее или плохой) некоторых предохранителей можно определить при визуальном осмотре. Состояние других предохранителей можно определить только с метром. В следующем обсуждении будет описан визуальный осмотр.Использование счетчиков для проверки предохранителей будет обсуждаться позже в этой главе.

    РАЗЪЕМНЫЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ

    Вставной предохранитель сконструирован так, чтобы его можно было вкрутить в розетку, установленную на панели управления или распределительном центре. Плавкая вставка заключена в изолированный корпус из фарфора или стекла. Конструкция устроена так, что предохранитель ссылка видна через окошко из слюды или стекла.На Рис. 2-4 показан типичный предохранитель вилочного типа.

    Рисунок 2-4. — Вставные предохранители

    Рисунок 2-4, вид A, содержит исправный вставной предохранитель. Обратите внимание на конструкцию и плавкую вставку. На рисунке

    2-4, вид B, предохранитель того же типа показан после того, как плавкая вставка расплавилась. Обратите внимание на окно, показывающее индикация этого открытого предохранителя. Индикация может быть любой из показанных на рисунке 2-4, вид B.

    вставной предохранитель используется в основном в низковольтных слаботочных цепях.Рабочий диапазон обычно до 150 вольт и от 0,5 ампер до 30 ампер. Этот тип предохранителя используется в старых устройствах защиты цепей и быстро заменяется автоматическим выключателем.

    КАРТРИДЖ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ

    Картридж предохранитель работает точно так же, как и вставной предохранитель. В патронном предохранителе плавкая вставка заключена в трубку из изоляционный материал с металлическими наконечниками на каждом конце (для контакта с держателем предохранителя).Некоторые общие изоляционные материалы — стекло, бакелит или волокнистая трубка, заполненная изолирующим порошком.

    2-6

    На рис. 2-5 показан предохранитель в виде стеклянной трубки. На рисунке 2-5, вид A, обратите внимание на плавкую вставку и металлический наконечники. На Рис. 2-5, вид B, показан разомкнутый предохранитель в стеклянной трубке. Обрыв плавкой вставки может появиться либо из способы, показанные на рисунке 2-5, вид B.

    Рисунок 2-5. — Патронно-трубчатый предохранитель.

    Патронные предохранители доступны в различных физических размерах и используются во многих различных цепях. Приложения. Они могут быть рассчитаны на напряжение до 10 000 вольт и иметь номинальный ток от 1/500 (0,002). ампер до 800 ампер. Патронные предохранители также могут использоваться для защиты от чрезмерного нагрева и размыкания при высоких температурах. от 165 ° F до 410 ° F (от 74 ° C до 210 ° C).

    9 кв. Пометьте предохранители, показанные на рис. 2-6, в соответствии с типом.

    Q10. Найдите открытые предохранители, показанные на рис. 2-6.

    Рисунок 2-6. — Распознавание предохранителей.

    2-7

    НОМИНАЛЬНЫЕ ПРЕДОХРАНИТЕЛИ

    Вы можете определить физический размер и тип предохранителя по глядя на него, но вы должны знать другие вещи о предохранителе, чтобы использовать его правильно. Предохранители рассчитаны по току, характеристики напряжения и выдержки времени для правильного использования предохранителя.Чтобы выбрать подходящий предохранитель, вы должны понять значение каждого номинала предохранителя.

    ТЕКУЩИЙ РЕЙТИНГ

    Номинальный ток предохранителя — это значение, выраженное в амперах, которое представляет ток, который предохранитель допускает без открытие. Текущий номинал предохранителя всегда указывается на предохранителе.

    Чтобы выбрать подходящий предохранитель, вы должны знать нормальный рабочий ток цепи.Если вы хотите защитить схему от перегрузок (чрезмерных ток) выберите предохранитель, рассчитанный на 125% от нормального тока цепи. Другими словами, если в цепи есть нормальный ток 10 ампер, предохранитель на 12,5 ампер обеспечит защиту от перегрузки. Если вы хотите защитить себя от только при прямом коротком замыкании, выберите предохранитель, рассчитанный на 150 процентов от нормального тока цепи. В случае схемы при токе 10 ампер предохранитель на 15 ампер защитит от прямого короткого замыкания, но его будет недостаточно. защита от перегрузки по току.

    НОМИНАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ

    Номинальное напряжение предохранителя НЕ является показателем напряжения Предохранитель рассчитан на то, чтобы выдерживать ток. Номинальное напряжение указывает на способность предохранителя к быстро погасить дугу после того, как плавкий элемент плавится и при максимальном напряжении открытый предохранитель заблокирует. В других словами, как только предохранитель сработает, любое напряжение ниже номинального напряжения предохранителя не сможет «прыгнуть» разрыв предохранителя.Из-за способа использования номинального напряжения это максимальное среднеквадратичное значение напряжения. Вы должны всегда выбирайте предохранитель с номинальным напряжением, равным или превышающим напряжение в цепи, которую вы хотите защитить.

    НОМИНАЛЬНАЯ ЗАДЕРЖКА

    Существует много видов электрических и электронных схем, которые требуют защиты. В некоторых из этих цепей важна защита от временного или переходного тока. увеличивается.Иногда защищаемое устройство очень чувствительно к току и не выдерживает увеличения Текущий. В этих случаях предохранитель должен очень быстро сработать при увеличении тока.

    Некоторые другие схемы и устройства имеют большой ток в течение коротких периодов и нормальный (меньший) ток большую часть времени. Электродвигатель, например, будет потреблять большой ток при запуске двигателя, но нормальный рабочий ток для двигателя будет значительно меньше.предохранитель, используемый для защиты двигателя, должен будет допускать этот большой временный ток, но откроется если бы большое течение продолжалось.

    Предохранители имеют номинальную выдержку времени, чтобы указать взаимосвязь между ток через предохранитель и время, необходимое для срабатывания предохранителя. Три рейтинга временной задержки — это задержка, стандартный и быстрый.

    Delay

    Плавкий предохранитель с задержкой или медленным срабатыванием имеет встроенную задержку, которая срабатывает, когда ток через предохранитель превышает номинальный ток предохранителя.Этот предохранитель позволит временно увеличить по току (скачку) без размыкания. Некоторые предохранители с задержкой имеют два элемента; это позволяет очень долгую задержку. Если состояние перегрузки по току продолжается, предохранитель с задержкой сработает, но на его срабатывание уйдет больше времени, чем у стандартного или быстрый предохранитель.

    Предохранители с задержкой используются для цепей с высокими импульсными или пусковыми токами, таких как двигатели, соленоиды, и трансформаторы.

    2-8

    Стандартные

    Стандартные предохранители не имеют встроенной выдержки времени.Кроме того, они не разработан, чтобы действовать очень быстро. Стандартные предохранители иногда используются только для защиты от прямого короткого замыкания. Они могут быть подключенными последовательно с предохранителем с задержкой для обеспечения более быстрой защиты от прямого короткого замыкания. Например, в цепи с Предохранитель с задержкой на 1 ампер, стандартный предохранитель на 5 ампер может использоваться в дополнение к предохранителю с задержкой для обеспечения более быстрого защита от прямого замыкания.

    Стандартный предохранитель можно использовать в любой цепи, в которой отсутствуют импульсные токи. ожидается, и очень быстрое срабатывание предохранителя не требуется.стандартный предохранитель открывается быстрее, чем предохранитель с задержкой, но медленнее, чем быстродействующий предохранитель.

    Fast

    Стандартные предохранители могут использоваться для автомобилей, цепей освещения или электрические цепи питания.

    Быстродействующие предохранители предназначены для очень быстрого размыкания при прохождении тока через предохранитель превышает текущий номинал предохранителя

    . Быстродействующие предохранители используются для защиты очень чувствительных устройств. к повышенному току.быстрый предохранитель сработает быстрее, чем предохранитель с задержкой или стандартный предохранитель.

    Быстродействующие предохранители могут использоваться для защищайте хрупкие инструменты или полупроводниковые приборы.

    Рисунок 2-7 поможет вам понять различия между предохранителями с задержкой, стандартными и быстрыми предохранителями. На рисунке

    2-7 показано, что если предохранитель номиналом 1 ампер имел 2 ампера ток через него (200% от номинального значения), быстрый предохранитель сработает примерно за 0,7 секунды, стандартный предохранитель откроется примерно через 1 час.5 секунд, и предохранитель с задержкой сработает примерно через 10 секунд. Обратите внимание, что в каждом из предохранителей время, необходимое для размыкания предохранителя, уменьшается с увеличением номинального тока.

    Рисунок 2-7. — Время, необходимое для срабатывания предохранителя.

    Q11. По каким трем параметрам оцениваются предохранители?

    Q12. На что указывает текущий номинал предохранителя?

    Q13.На что указывает номинальное напряжение предохранителя?

    Q14. Каковы три рейтинга задержки по времени предохранителей?

    Q15. Приведите пример устройства, которое вы можете защитить с помощью предохранителей с выдержкой времени каждого типа.

    2-9

    ИДЕНТИФИКАЦИЯ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ

    На предохранителях нанесена маркировка. В печать на предохранителе идентифицирует физический размер, тип предохранителя и номинал предохранителя.Есть четыре различные системы, используемые для идентификации предохранителей. Системы — это старое военное обозначение, новое военное обозначение, старое коммерческое обозначение и новое коммерческое обозначение. Представлены все четыре системы. здесь, так что вы сможете идентифицировать предохранитель независимо от того, какое обозначение напечатано на предохранителе.

    У вас может быть для замены открытого предохранителя, который определяется одной системой, на исправный предохранитель, который определяется другой системой.Системы обозначений довольно просты для понимания и дают перекрестные ссылки, если вы с ними знакомы.

    СТАРОЕ ВОЕННОЕ НАИМЕНОВАНИЕ

    На рис. 2-8 показан предохранитель со старым военным обозначением. Таблицы в нижней части рисунка показать коды напряжения и тока, используемые в этой системе. Верхняя часть рисунка поясняет старое военное обозначение.Цифры и буквы в скобках представляют собой код предохранителя, показанного на рис. 2-8.

    Рисунок 2-8. — Обозначение военного взрывателя старого образца.

    Старое военное обозначение всегда начинается с буквы «F», что означает предохранитель. Далее набор чисел (02) обозначает стиль. Под стилем подразумевается конструкция и размеры (размер) предохранителя. Следование стилю — это буква, обозначающая номинальное напряжение предохранителя (G).Таблица кодов напряжения на рис. 2-8 показывает каждое напряжение. номинальное письмо и его значение в вольтах. В показанном примере номинальное напряжение: G,

    2-10

    Материя, Энергия, и постоянного тока
    Переменный ток и трансформаторы
    Защита, управление и измерение цепей
    Электропроводники, электромонтажные работы, и схематическое чтение
    Генераторы и двигатели
    Электронные излучатели, трубки и источники питания
    Твердотельные устройства и блоки питания
    Усилители
    Цепи генерации и формирования волн
    Распространение волн, линии передачи и Антенны
    Принципы СВЧ
    Принципы модуляции
    Введение в системы счисления и логические схемы
    — Введение в микроэлектронику
    Принципы синхронизаторов, сервоприводов и гироскопов
    Знакомство с испытательным оборудованием
    Принципы радиочастотной связи
    Принципы работы радаров
    Справочник техника, мастер-глоссарий
    Методы и практика испытаний
    Введение в цифровые компьютеры
    Магнитная запись
    Введение в волоконную оптику
    Примечание: Обучение электричеству и электронике военно-морского флота Содержимое серии (NEETS) — U.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    2022 © Все права защищены.